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唾液代谢组学揭示慢性颅颌面疼痛的新型生物标志物:DL-异亮氨酸等7种代谢物的诊断价值
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月06日 来源:Metabolomics 3.3
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本研究针对慢性颅颌面疼痛(CFP)缺乏客观诊断标志物的临床难题,通过UPLC-MS技术对63例患者和37例对照进行唾液代谢组学分析。研究发现DL-异亮氨酸等18种代谢物显著差异,其中7种代谢物(DL-Isoleucine、DL-Glutamine等)与性别无关且持续高表达,为CFP的分子机制研究和无创诊断提供了新思路。论文发表于《Metabolomics》。
面部疼痛持续三个月以上?你可能正经历慢性颅颌面疼痛(Chronic Facial Pain, CFP)的困扰。这类疾病包括颞下颌关节紊乱(TMD)、三叉神经痛(TN)等多种类型,全球约5-12%人群深受其害。但令人沮丧的是,医生们至今缺乏客观可靠的诊断工具,患者常常辗转于多个科室却得不到准确诊断。更棘手的是,CFP的发病机制复杂,涉及外周和中枢神经系统的功能重塑,传统治疗方法效果有限。
在这个背景下,来自以色列的研究团队独辟蹊径,将目光投向唾液的分子世界。唾液被称为"人体健康的一面镜子",含有丰富的代谢物信息,且采集过程无创便捷。研究团队假设:CFP患者的唾液代谢组可能存在特征性改变,这些"分子指纹"不仅能揭示疾病机制,还能成为诊断标志物。为此,Weronika Jasinska等人在《Metabolomics》发表了开创性研究,首次系统分析了CFP患者的唾液代谢特征。
研究团队采用了两大关键技术:首先建立了包含63例CFP患者和37例健康对照的临床队列,严格按国际标准分为肌肉骨骼源性、神经血管源性和神经病理性三组;其次运用超高效液相色谱-质谱联用技术(UPLC-MS)进行代谢组学分析,同时采用非靶向和靶向两种策略,检测了28种已知与疼痛相关的代谢物。所有样本采集均在上午9-12点完成,以减少昼夜节律的影响。
3.1 非靶向分析结果
通过检测2300多种代谢物,研究发现861种在疼痛组与对照组间存在显著差异。主成分分析(PCA)显示一个有趣现象:虽然男女代谢基线存在差异,但他们对疼痛的代谢反应模式高度相似。这提示CFP可能激活了跨性别的共同分子通路。
3.2 靶向分析突破
在预设的28种疼痛相关代谢物中,18种(64.3%)显示出显著改变。其中7种代谢物——DL-异亮氨酸(DL-Isoleucine)、DL-谷氨酰胺(DL-Glutamine)、DL-瓜氨酸(DL-Citrulline)、D-(+)-焦谷氨酸酸(D-(+)-Pyroglutamic acid)、DL-色氨酸(DL-Tryptophan)、DL-苯丙氨酸(DL-Phenylalanine)和亚精胺(Spermidine)——在疼痛组中持续高表达,且不受性别影响。这些分子涉及氨基酸代谢、氧化应激和多胺合成等多个关键通路。
3.4 机制解读
这些代谢改变揭示了CFP可能的分子机制:焦谷氨酸升高提示抗氧化剂谷胱甘肽可能耗竭;色氨酸和苯丙氨酸的异常可能影响5-羟色胺和多巴胺等疼痛相关神经递质的合成;而亚精胺的升高与谷氨酸受体调控相关,可能参与中枢敏化过程。特别值得注意的是,瓜氨酸和鸟氨酸的变化提示尿素循环异常,这可能是CFP患者能量代谢紊乱的重要线索。
这项研究首次绘制了CFP唾液代谢图谱,发现了7种具有诊断潜力的标志物。这些发现具有三重意义:为CFP提供了首个非侵入性诊断工具;揭示了氨基酸代谢紊乱在CFP中的核心作用;为开发靶向代谢通路的新疗法指明方向。例如,针对谷氨酰胺代谢或色氨酸-犬尿氨酸通路的调节剂可能成为未来药物开发的靶点。
不过研究者也指出,目前结果仅为相关性发现,尚需更大样本验证。未来研究应关注这些代谢物是CFP的病因还是后果,以及它们能否作为治疗响应的预测指标。随着精准医学的发展,这项研究或将成为CFP诊疗模式转变的起点——从经验性治疗迈向基于分子标志物的个体化医疗。
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