肺结核特异代谢物的筛选及其在快速诊断中的应用

结核病是严重威胁人类健康的重要传染性疾病。快速准确地诊断结核病是有效治疗和控制结核病的关键，而目前的诊断方法存在诸多缺陷。作为继基因组学和蛋白组学之后发展起来的新型学科，代谢组学为疾病分子标志物的发现提供了崭新的研究思路和平台。目前代谢组学研究已经在一些代谢性疾病、癌症及感染性疾病的诊断中开展，但在结核病诊断领域尚无报道。临床上，肺结核患者普遍存在一些独特的全身性症状。为探索发病期人体生理代谢的变化，筛选出肺结核特异代谢物，本研究将利用气象色谱-质谱技术，分析比较肺结核患者与健康人以及肺结核患者发病期与治愈后的血清及尿代谢组。再通过分析相关代谢通路，结合临床检验数据，建立基于代谢物检测的肺结核诊断模型，并评估其敏感性和特异性。本研究将为深入了解肺结核临床症状生物学机理提供新的理论依据，并通过肺结核特异分子标志物的筛选，为肺结核的快速诊断奠定新的理论基础。

结核病是重要的传染性疾病，但目前临床常用的诊断方法存在诸多缺陷。本研究主要目标是利用代谢组学新技术探索结核病快速诊断新方法。首先，通过对血清代谢组学检测分析发现5-氧基脯氨酸在发病期结核病患者血清中有显著降低（p<0.01），且与肺部病理损伤严重程度相关。同时，我们通过细胞代谢组学探索了分枝杆菌感染巨噬细胞所产生的代谢通路变化。其中涉及到谷胱甘肽合成代谢的5-氧基脯氨酸在感染后期有显著降低，该结果与血清中5-氧基脯氨酸的变化相符合。5-氧基脯氨酸作为诊断标志物，诊断敏感性及特异性可达到78.3%和78.2%。这些结果表明，5-氧基脯氨酸与结核病发病相关，具有潜在的结核病诊断价值。另外，我们首次报道了用于检测THP-1巨噬细胞总代谢物的GC/TOF-MS方法，为结核分枝杆菌细胞感染模型的代谢组学研究提供了新方法途径。在此基础上，我们进一步研究了与肺部病理损伤相关的炎症因子白细胞介素-8在结核病发病中的作用，发现外周血诱导白细胞介素-8表达水平与结核病发病与转归相关。本项目资助下完成的工作内容到2014年12月共发表SCI论文3篇，国际会议论文1篇，核心期刊论文4篇，国内会议论文4篇，获得一项国家发明专利。