基于代谢组学的儿童孤立性血尿湿热证生物标志物筛选及清法方药干预的研究

The pediatric isolated hematuria involves various diseases, characterized by main pathological mechanism of IgA nephropathy. Studies reveal that 45.25% with pathology level of III-V and about 15%-40% may encounter kidney failure. There remain different viewpoints on intervention requirement of hematuria between western and Traditional Chinese medicine（TCM=traditional Chinese medicine）. Western medicine suggests long-term follow-up, and treatment just after proteinuria symptom appears or the kidney pathology changes significantly. In contrast, Chinese medicine proposal timely interventions since most of the experts consider the dampness-heat injuring vascular as its mechanism. Finding specific biomarkers to time correctly for pediatric hematuria treatment becomes a problem demanding prompt solution. Our research is based on metabolomics, by dynamic monitoring the changing points of urine analysis, together with renal pathology, metabolites and cytokine of model young rats undergoing IgA nephropathy of dampness-heat syndrome ,to identify accessible biomarkers for different time point of the duration .we also confirm optimum time for the treatment of pediatric hematuria through curative effect comparison of heat-clearing method on model rats at the beginning and ending of the course. And finally contributes to diagnosis and therapy of pediatric hematuria through grasping the development and treatment opportunity even without renal biopsy.

儿童孤立性血尿涉及多种疾病，病理改变主要为IgA肾病。研究发现45.25%病理表现为III-V级，约15%-40%可发展为终末期肾衰竭。何时治疗血尿，中西医认识各异。西医建议长期随访，待出现蛋白尿或肾脏病理改变到一定程度再予处理。中医多数医家认为湿热伤络是其早期病机，主张积极治疗。 借用何种特定标志物，准确把握儿童血尿的治疗时机，是临床亟待解决的问题。本课题以IgA肾病湿热证模型幼龄大鼠为研究对象，运用代谢组学技术，动态监测模型大鼠在尿液出现改变的不同时间点，其肾组织病理、代谢物组、炎症因子的变化规律，从而筛选出与中医证相关联的各时点标志性代谢物组，并观察中药清法（金水清）在不同时间对模型的干预效果，探讨清法早期或晚期干预与否的疗效差异，以寻求血尿治疗的最佳时间，最终确定指导治疗的生物标志物。旨在临床患儿不做肾活检前提下，也能掌握其病情进展程度及治疗时机，为儿童血尿诊治提供便利手段。

儿童孤立性血尿涉及多种疾病，病理改变主要为IgA肾病，约15%-40%可发展为终末期肾衰竭。何时治疗血尿，借用何种特定标志物，准确把握儿童血尿的治疗时机，是临床亟待解决的问题。. 课题以IgA肾病湿热证模型幼龄大鼠为研究对象，主要应用代谢组学核磁技术，动态监测模型大鼠在尿液出现改变的不同时间点，其尿液代谢物变化与血液生化、肾组织病理、细胞因子的联系规律。实验发现模型大鼠血尿出现在第6周，蛋白尿出现在第8周；运用ELISA及免疫组化技术发现与肾脏早期炎症与纤维化密切相关的NF-кB与TGF-β1明显增高；尿液代谢物经多元变量统计学分析筛选出与湿热证模型相关的15种潜在生物标志物，这类物质从第5周开始与对照组比较出现差异表达，通过MetaboAnalyst4.0 、KEGG 等数据库进行通路富集分析和代谢网络构建，发现模型大鼠涉及三羧酸循环、尿素循环、氨基酸、糖类代谢、肠道菌群和胆碱代谢等通路相应代谢物的异常表达逐渐加重，可见大鼠机体处于“湿热内盛”不断耗能的状态，在代谢组学层面稍早于尿液、细胞因子、肾脏病理层面的改变。针对上述三个尿液发生改变的关键时间点，在研究的第二阶段设立了三个治疗组，分别在第5、7、9周开始进行中医清法（金水清）药物干预，继续追踪大鼠尿液代谢物等各项指标的改变，发现在无血尿无蛋白尿而出现大鼠湿热症状及代谢物改变的早期开始治疗，其尿检、肾脏病理及细胞因子改善均优于中期及晚期治疗，代谢物浓度有明显回调。并且通过ROC曲线对代谢物预测出现血尿的能力进行分析，得出3种代谢物与之相关性较高，并应用联合建模等回归分析推断柠檬酸、马尿酸、4羟基苯乙酸酯三种代谢物联合时可以作为判断早期血尿改变的生物标志物。. 研究结果表明尿液代谢物筛查可以作为一种预测肾脏病变及判断血尿治疗节点的良好方法，根据代谢物改变早期干预有助于提高疗效改善预后，为准确把握儿童血尿的治疗时机提供了动物实验基础及理论依据。