血清代谢组学图谱揭示了多系统萎缩患者的生物标志物和核心代谢途径

《Movement Disorders》：Serum Metabolomic Profiles Unveil Biomarkers and Core Metabolic Pathways in Multiple System Atrophy Patients

　　

摘要

背景

多系统萎缩（MSA）是一种成人发病的、致死的神经退行性疾病，目前缺乏对其发病机制、早期诊断方法及特异性治疗方法的理解。代谢组学已在许多神经退行性疾病中用于生物标志物的鉴定和病理生理学研究；然而，其在MSA中的应用仍非常有限。

研究目的

本研究旨在探讨MSA的代谢组特征、核心代谢途径以及新的生物标志物。

方法

对85名MSA患者和85名健康对照组（HCs）的血清样本进行了非靶向代谢组学分析（ ultra-high-performance liquid chromatography-Q-Exactive HF mass spectrometry [UHPLC-QE-MS]）。通过内部队列（37名MSA患者，36名HCs）和外部队列（44名MSA患者，44名帕金森病[PD]患者，42名HCs）中的靶向代谢组学方法对候选代谢物进行了验证。此外，还使用过表达hSNCA的MO3.13细胞和SH-SY5Y细胞进行了体外验证。

结果

在阳性模式和阴性模式下分别鉴定出了112个和70个差异代谢物（DMs）。通路分析揭示了六条显著代谢通路，包括精氨酸和脯氨酸代谢；戊糖磷酸途径；缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的生物合成；嘌呤代谢；精氨酸生物合成；以及核黄素代谢。核黄素-黄嘌呤组合有效地区分了MSA患者和健康对照组（内部验证：曲线下面积[AUC] = 0.876），这一效果在外部队列中也得到了验证（AUC = 0.943）。与健康对照组和PD患者相比，MSA患者体内黄嘌呤水平降低，进一步提升了神经丝轻链在MSA与PD鉴别中的诊断能力（AUC从0.821提高至0.890）。核黄素和黄嘌呤补充均提高了过表达hSNCA的MO3.13细胞的存活率并减少了细胞凋亡，而仅有核黄素在过表达hSNCA的SH-SY5Y细胞中表现出治疗效果。

结论

本研究明确了MSA的血清代谢组特征，并发现了新的生物标志物、病理机制及值得进一步研究的潜在治疗靶点。? 2026 国际帕金森病和运动障碍协会。

数据可用性声明

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