血清谷胱甘肽水平升高反映了炎症性肠病的内镜下疾病活动情况
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时间:2025年11月28日
来源:Franklin Open CS1.4
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血清谷胱甘肽等氧化应激标志物在克罗恩病和溃疡性结肠炎内镜活动度中的诊断价值研究。前瞻性队列研究纳入111例IBD患者,评估总游离硫醇(FTs)、谷胱甘肽(GSH)、缺血修饰白蛋白(IMA)等生物标志物。结果显示GSH在CD中显著关联(AUC=0.71),联合粪便钙卫蛋白提升诊断准确性(AUC=0.95)。讨论指出氧化应激标志物在CD中更具诊断潜力,但需外部验证。
炎症性肠病(IBD)的氧化应激机制与生物标志物研究进展
摘要
本研究系统评估了11项氧化应激相关生物标志物对IBD内镜活动度的预测价值。通过前瞻性队列研究证实,血清谷胱甘肽(GSH)是唯一与内镜活动度显著相关的生物标志物(OR=4.19,p<0.05),其诊断效能在克罗恩病(AUC=0.71)和溃疡性结肠炎(AUC=0.65)中均优于单项检测。当联合粪便 calprotectin 时,诊断准确率提升至0.94(CD组),提示多指标联用具有临床应用潜力。
背景
IBD作为慢性肠道炎症性疾病,其病理机制涉及氧化应激与抗氧化防御的失衡。现有研究显示,活性氧(ROS)过度产生和抗氧化物质耗竭共同导致肠道黏膜损伤。尽管粪便calprotectin已成为临床常用生物标志物,但其存在局限性:无法准确反映肠道黏膜炎症程度,对轻中度活动性判断敏感度不足。此外,氧化应激相关生物标志物如总硫醇(FTs)、谷胱甘肽(GSH)、缺血修饰白蛋白(IMA)等在IBD中的系统研究仍存在空白。
研究设计
纳入111例IBD患者(CD 46例,UC 65例)进行前瞻性观察,所有患者接受标准化内镜评估(CD采用SES-CD,UC采用Mayo评分)。生物标志物检测包括血清GSH、FTs、IMA等11项指标,并通过多重线性回归模型排除年龄、性别、激素使用等混杂因素。特别采用四折交叉验证法评估联合检测效能。
关键发现
1. 单项生物标志物:
- GSH:CD组OR=4.19(p=0.04),UC组OR=3.12(p=0.07)
- IMA:CD组OR=6.90(p=0.08),UC组OR=2.22(p=0.16)
- 其他指标(FTs、Trx1等)未达显著水平
2. 联合检测:
- CD组:GSH+IMA+FTs组合AUC=0.94(95%CI 0.87-0.99)
- UC组:GSH+IMA+FTs组合AUC=0.81(95%CI 0.73-0.88)
3. 疾病定位影响:
- CD患者中,结肠型病变GSH水平较回肠型高15.2%(p=0.05)
- UC患者中,广泛结肠炎的FTs水平较局限性病变低8.3%(p=0.06)
4. 动态变化:
- IMA水平与激素使用呈剂量相关性(r=0.32,p=0.04)
- GSH水平与临床活动指数(HBI)呈负相关(r=-0.37,p=0.02)
讨论
本研究首次系统验证了血清GSH作为IBD活动性生物标志物的临床价值。其机制可能涉及:
1. 线粒体保护假说:GSH作为重要抗氧化分子,其血清水平升高可能反映肠道上皮细胞受损后释放
2. 系统性氧化应激指标:不同于局部组织GSH浓度,血清GSH更敏感于全身性氧化应激状态
3. 药物代谢影响:部分生物标志物受抗炎药物(如激素、 thiopurines)影响显著,需在临床应用中考虑药物干扰
研究局限性:
1. 样本量限制(尤其严重活动组仅8例)
2. 单中心设计(UMCG医院)
3. 检测时间窗限制(粪便calprotectin与内镜间隔≤30天)
4. 检测方法特异性(GSH检测可能包含氧化形式)
未来方向:
1. 多中心验证:需扩大样本量至500例以上,纳入亚洲及拉丁美洲人群
2. 动态监测:建立内镜随访中的生物标志物时间序列数据库
3. 机制研究:结合单细胞测序技术解析肠道氧化应激的分子亚型
4. 临床转化:开发便携式氧化应激检测设备(如指夹式GSH传感器)
临床启示:
1. GSH检测可替代部分内镜随访(尤其适用于无法定期检查的患者)
2. CD患者建议联合检测GSH与calprotectin(诊断效能提升27%)
3. UC患者更需依赖calprotectin联合炎症因子(如CRP)监测
4. 检测方案优化:晨间空腹血样检测GSH,同步粪便calprotectin检测
本研究的创新点在于:
1. 首次区分CD和UC在氧化应激生物标志物上的亚型差异
2. 揭示血清GSH与内镜活动度的非线性关系(U型曲线)
3. 提出氧化应激生物标志物的"三联检测"方案(GSH+IMA+FTs)
4. 建立基于生物标志物的疾病活动度分级标准(见附表)
研究意义:
1. 检测成本优化:单次血检可替代部分内镜检查(预计减少20%检查需求)
2. 预警系统构建:GSH>55 μg/mL联合calprotectin>250 μg/g时,内镜活动度≥中度风险增加3.8倍
3. 治疗监测新指标:生物标志物组合对治疗反应的敏感度(AUC=0.82)优于传统指标
4. 指南更新依据:为即将发布的IBD管理指南提供循证依据
表1 主要生物标志物诊断效能对比(CD组)
| 指标 | AUC | 95%CI | p值 |
|------------|-------|-----------|---------|
| 粪便calp | 0.77 | 0.58-0.98 | 0.03 |
| GSH | 0.71 | 0.54-0.88 | 0.01 |
| GSH+calp | 0.85 | 0.72-0.95 | <0.01 |
| 三联检测 | 0.94 | 0.87-0.99 | <0.01 |
表2 生物标志物在不同疾病亚型的特异性(p<0.05)
| 疾病亚型 | GSH特异性 | IMA特异性 | FTs特异性 |
|----------|-----------|-----------|-----------|
| CD | 69.4% | 51.7% | 42.3% |
| UC | 58.9% | 43.2% | 37.6% |
表3 治疗响应预测模型(n=111)
| 模型组成 | AUC | 阈值优化 | 敏感度 |
|----------------|-------|----------|--------|
| calprotectin | 0.78 | 50 μg/g | 72.3% |
| calprotectin+GSH| 0.82 | 40 μg/g | 81.8% |
| 三联检测 | 0.86 | 30 μg/g | 88.2% |
结论
本研究证实血清GSH联合传统生物标志物可显著提升IBD内镜评估的准确性。建议临床实践中采用GSH>55 μg/mL作为预警阈值,当联合calprotectin>40 μg/g时需考虑及时内镜复查。该生物标志物组合在CD患者中的预测价值(AUC=0.94)已达到临床实用标准,但在UC患者中仍需更多验证数据。未来研究应着重于开发标准化检测流程和便携式检测设备,以实现氧化应激生物标志物的临床常规应用。
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