综述：压力相关疾病中的代谢组学：系统综述与生物信息学分析

《Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology》：Metabolomics in stress-related disorders: a systematic review and bioinformatics analysis

本综述通过系统分析质谱（MS）代谢组学研究，揭示了重性抑郁障碍（MDD）、双相情感障碍（BD）和创伤后应激障碍（PTSD）中共有的4种核心代谢物（精氨酸、肌苷、5-氧代脯氨酸（5-OP）、丙酮酸）及氨基酸/能量代谢等关键通路，为跨诊断生物标志物和个体化治疗策略提供了新视角。

　　

Abstract

压力相关疾病，包括重性抑郁障碍（Major Depressive Disorder, MDD）、双相情感障碍（Bipolar Disorder, BD）和创伤后应激障碍（Post-Traumatic Stress Disorder, PTSD），具有复杂的生物学机制和重叠的临床症状，这给诊断和治疗带来了巨大挑战。这项生物信息学研究旨在识别跨诊断精神病学样本中常见且特异的代谢组学模式，并探索功能失调的代谢通路。研究通过系统综述筛选出使用质谱（Mass Spectrometry）技术分析MDD、BD和PTSD患者血液样本的代谢组学研究。文献筛选使用Rayyan软件完成，代谢物编码从人类代谢组数据库（HMDB）和ChEBI数据库中提取。鉴定出的代谢物使用R软件进行分类，代谢通路富集分析则在MetaboAnalyst平台完成。共纳入13项符合条件的研究，报告了583种代谢物。其中，四种代谢物——精氨酸（arginine）、肌苷（inosine）、5-氧代脯氨酸（5-oxoproline, 5-OP）和丙酮酸（pyruvic acid）——在多种疾病中均表现出稳定改变。生物信息学分析揭示了关键代谢通路，主要涉及氨基酸代谢、能量代谢、碳水化合物代谢和脂质代谢，这表明了存在共享的生物学机制。这些发现强化了代谢异常在精神疾病中的跨诊断属性，并可能有助于开发个体化治疗策略和生物标志物组合，以改善诊断和治疗效果。

系统综述与代谢物鉴定

本研究通过严格的系统综述流程，最终确定了13项符合标准的代谢组学研究。这些研究均采用质谱技术对MDD、BD和PTSD患者的血液样本进行分析，共报告了583种代谢物。在如此众多的代谢变化中，研究团队通过跨疾病比较，识别出四种具有高度一致性的代谢物：精氨酸、肌苷、5-氧代脯氨酸（5-OP）和丙酮酸。这些代谢物的改变提示了在压力相关疾病的核心病理生理过程中，可能存在共同的代谢枢纽。

生物信息学分析与关键通路

对已识别代谢物进行的通路富集分析显示，功能失调的代谢通路主要集中在几个关键领域。氨基酸代谢通路尤为突出，精氨酸和5-OP的异常直接指向尿素循环和谷胱甘肽代谢的紊乱。能量代谢相关通路，特别是涉及丙酮酸的三羧酸循环和糖酵解过程，也显示出显著变化。此外，碳水化合物和脂质代谢的异常进一步描绘了压力相关疾病中细胞能量供应和膜功能稳定的潜在障碍。这些分析结果强有力地支持了不同精神疾病之间共享生物学机制的假说。

跨诊断意义与临床前景

识别出共有的代谢物和通路具有重要的跨诊断意义。它表明，尽管MDD、BD和PTSD在临床表现上有所不同，但它们可能共享某些底层的代谢基础。这一发现为开发超越传统诊断分类的生物标志物面板（biomarker panels）提供了科学依据。未来，基于这些代谢特征的检测可能有助于实现更客观的辅助诊断和疾病分型。更重要的是，针对这些关键代谢通路的干预，例如调节氨基酸平衡或改善细胞能量代谢，有望成为开发新型个性化治疗策略（personalized therapeutic strategies）的突破口，从而为患者带来更精准、有效的治疗方案。