分析血液代谢物ALS可以揭示或排除疾病的生物标记物

高通量分析血浆可以帮助识别诊断和预后的生物标志物对于肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS),根据从北卡罗莱纳州立大学的研究表明。工作可以进一步深入了解通路参与疾病进展和似乎排除ALS的环境毒素发挥作用。

ALS是一种进行性神经退行性疾病,它导致恶化的神经细胞在大脑和脊髓。目前,治疗因缺乏明确的目标,一个诊断的过程,通常需要一年完成,不足和主观监测进展的方法。

“早期诊断很重要,但是我们急需量化指标监测进展和治疗干预的效果,”Michael Bereman说生物科学副教授数控状态和相应的作者的一篇论文描述了工作。“既然中断新陈代谢ALS的标志性特征,我们想调查代谢物标记作为生物标志物发现的大道。”

Bereman,来自北卡罗莱纳州和澳大利亚的麦格理大学的同事,血浆样本134名ALS患者和118名健康个体MND麦格理大学的生物。他们用芯片毛细管区带电泳耦合的高分辨率质谱识别和分析血浆代谢物的样本。这种方法迅速打破了等离子体分解成分子组件,然后被它们的质量。研究人员开发了两个计算机算法:一个独立的健康和ALS样本和其他预测疾病进展。

最重要的代谢标记与肌肉活动有关:肌酸水平升高,而艾滋病肌肉运动,和降低肌酐水平和methylhistidine副产品的肌肉活动和崩溃。在ALS患者肌酸升高了49%,而肌酐和methylhistindine下降了20%和24%,分别。此外,肌酸和肌酐的比率增长了370%男性和200%女性,ALS患者。

通过机器学习算法,他们创造了当时能够单独的ALS患者健康的参与者和预测疾病的进展。模型产生结果的灵敏度(检测疾病的能力),和特异性(能力检测个人没有疾病)。疾病检测模型进行敏感性80%,特异性78%,和发展模型进行敏感性74%,特异性87%。

“肌酸缺乏症似乎并不是一个问题,我们的研究结果证实,细胞能量生产的肌酸激酶通路,在肌萎缩性侧索硬化症被改变,也不工作,“Bereman说。

“这些结果是强有力的证据,可以使用一组血浆代谢物对诊断和监测疾病进展,“Gilles Guillemin说,澳大利亚麦考瑞大学的神经科学教授,论文的合著者。“我们的下一个步骤将随着时间的推移来检查这些标记在同一病人。”

另一个目标的工作是寻找接触环境毒素的证据,βMethylamino-L-Alanine (BMAA),这是发现在绿色和蓝色的藻类大量繁殖。BMAA与ALS有关自1950年代以来,但很少有研究试图发现在人类ALS患者。研究人员并没有发现BMAA健康或ALS患者的血液。

参考

Bereman等。(2020)。代谢物分析揭示了缺乏预测生物标志物和β-Methyl Amino-L-Alanine血浆从个体诊断出患有肌萎缩性脊髓侧索硬化症。蛋白质组学研究杂志》。DOI:https://doi.org/10.1021/acs.jproteome.0c00216

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