中药治疗慢性阻塞性肺疾病急性加重期（AECOPD）疗效确切；但目前尚无客观的中医证候疗效评价指标。本研究旨在利用代谢组学筛选与中医证候疗效相关的生物标志物。我们招募了痰热壅肺（PH）/痰湿蕴肺（PD）综合征的AECOPD患者，在常规药物治疗的基础上，用中药（清热化痰或燥湿化痰颗粒）治疗7天；在治疗前后收集临床症状和体征评分、改良版英国医学研究委员会（mMRC）呼吸问卷得分、COPD评估测试（CAT）和炎症指标的数据，包括白细胞（WBC）计数、中性粒细胞计数百分比（NEU%）和C反应蛋白（CRP），以评估治疗效果；在治疗前后收集血清样本进行代谢组学分析，以筛选不同的代谢产物。共有69名AECOPD患者入选，其中PH组和PD组分别有41名和28名患者。两组治疗后的临床症状和体征评分、CAT、mMRC、NEU%和CRP水平均低于治疗前（p0.05）。血清代谢组学分析显示，治疗前后PH组有13种差异代谢物，PD组有16种差异代谢物（p＜0.05，变量投影重要性（VIP）≥1.00）。PH组中，溶血磷脂酰胆碱（LPC）（16:0）、LPC（17:1）、LPC（18:3），LPC（18:2）和LPC（17-0）与临床症状和体征评分呈负相关（p0.05）；LPC（16:0）、LPC（17:1）、LPC（16:1）和LPC（17-0）与WBC（p0.05）和NEU%（p0.05）呈负相关；LPC（16:0）与CRP水平呈负相关。在PD组中，L-苯丙氨酸与CRP水平呈正相关（p0.05），2-甲基丁酰肉碱与临床症状和体征（p0.05）以及CAT评分（p0.05）呈正相关。DL-肉碱与临床症状及体征积分呈正相关（p0.05）。血清代谢产物可能是客观评价中医证候疗效的潜在指标；然而，本研究还需要进一步的大型对照试验来验证这些发现。
译名：基于代谢组学的慢性阻塞性肺疾病急性加重期中医证候疗效评价生物标志物探索
我们招募了112例AECOPD患者，根据其中医证候分为PH组（n=60）和PD组（n=52）。然而，43名患者（PH组19名，PD组24名）因个人原因在治疗后没有采集血样；因此，69名患者最终被纳入研究。中药颗粒的成分如表1所示，所有患者的基线 中药颗粒的成分
PH组患者治疗后的临床症状和体征、mMRC和CAT评分均显著低于治疗前（p0.05）。治疗后的NEU%和CRP水平显著低于治疗前（p0.05）（表3）。
符号秩检验。mMRC，改良版英国医学研究委员会呼吸问卷得分；CAT，COPD评估试验；WBC，白细胞；NEU%，中性粒细胞计数的百分比；CRP，C反应性蛋白质。3. 差异代谢产物的筛选
我们对QC样本进行主成分分析以评估数据质量。结果显示，QC样品在ESI+和ESI-模式下都很好地聚集（如图1所示），表明仪器系统稳定，分析结果具有良好的再现性。表4 PD组AECOPD患者的临床疗效评价
符号秩检验。mMRC，改良版英国医学研究委员会呼吸问卷得分；CAT，COPD评估试验；WBC，白细胞；NEU%，中性粒细胞计数的百分比；CRP，C反应性蛋白质。我们使用Compound Discover 2.1提取总共3095个ESI+模式的峰和1168个ESI-模式的峰。在去除RSD大于30%的化合物后，总共获得2438个ESI+模式的化合物和854个ESI-模式的化合物用于统计分析。在Wilcoxon符号秩检验后，我们在PH组治疗前后分别筛选了401种ESI+和和/127种ESI-模式的差异化合物，在PD组治疗前后，分别筛选了366种ESI+或162种ESI-模式差异化合物（p0.05）。
主成分分析结果显示，PH组（图2A，B）和PD组（图3A，B）治疗前后的血清样本有一定程度的分离，尽管差异不显著。PLS-DA用于筛选治疗前后的差异代谢化合物。如图2C、E和图3C、E所示，各组治疗前后血清样品分离明显。我们使用置换检验进一步验证了PLSDA模型，结果表明置换检验的Q2截距均小于零，表明PLS-DA模型是有效和可靠的，没有过拟合（图2D，F；图3D，F）。根据VIP≥1.00的标准，PH组筛选出131种差异化合物（ESI+）和37种差异产物（ESI-），而PD组在治疗前后分别有95种不同的化合物（ESI+）和36种不同的化合物（ESI-）。
（A）ESI+模式下的PCA得分图；（B）ESI-模式下的PCA得分图。
通过在各种数据库中搜索和比较，在治疗前后，我们在PH组（表5）和PD组（表6）共鉴定了13种不同的代谢物。代谢产物富集结果表明，在PH组，与治疗前相比，治疗后的溶血磷脂酰胆碱（LPC）（14:0）、LPC（15:0）、LPC（16:0）和LPC（17:1），溶血磷脂酰乙醇胺（LPE）（18:2）、LPC（18:3），LPC（18:2）、LPC（16:1）和LPC（17:0）的水平上调，而乙酰左旋肉碱、3-羟基辛酰基肉碱、己酰基肉碱和9-癸烯酰基肉碱的水平在治疗后比治疗前下调。在PD组中，在治疗前后的16种差异代谢产物中，治疗后LPC（14:0）和LPC（15:0）水平较低，而其他14种差异代谢产物的水平在治疗后增加（图4）。
Wilcoxon符号秩检验。RT，保留时间；VIP，变量投影重要性；LPC，溶血磷脂酰胆碱；LPE，溶血磷脂酰乙醇胺。
差异代谢产物的通路富集分析表明，PH组处理涉及的代谢主要包括极长链脂肪酸的β-氧化、支链脂肪酸的氧化、磷脂生物合成和花生四烯酸代谢（图5A）。PD组参与治疗的代谢途径为极长链脂肪酸的β-氧化、支链脂肪酸的氧化、肉碱合成、嘌呤代谢、线粒体β-长链饱和脂肪酸氧化、苯丙氨酸和酪氨酸代谢、脂肪酸代谢、花生四烯酸代谢（图5B）。
Wilcoxon符号秩检验；RT，保留时间；VIP，变量投影重要性；LPC，溶血磷脂酰胆碱。
图4 差异代谢物热图。（A）PH组；（B）PD组。使用平衡log2转换和归一化数据创建热图，其中治疗前后PH组41例，PD组28例。每列代表一个样本。顶部带红线的列表示处理前的样本，顶部带绿线的列表示治疗后的样本。在随后的行中，红色表示浓度增加，蓝色表示浓度降低。颜色强度与更改的大小成比例地增加。
图5 代谢途径富集的气泡图。气泡大小表示参与该途径的差异代谢产物的数量。气泡颜色表示该代谢途径的p值。（A）PH组；（B）PD组。
随着代谢组学技术的广泛应用，提高了中医证候诊断和疗效评价的客观性和准确性，基于代谢组学的米乐 登录入口生物标志物研究成为一个热门话题。Zhang等发现，在AECOPD痰浊综合征患者中，乳酸、琥珀酸、硫辛酸、新橙皮苷、D-红鞘氨醇、葡萄糖、亚麻酸甲酯、天冬酰胺和尿素等15种物质的表达显著上调，而苏氨酸和牛磺酸的表达显著下m6米乐官网 米乐M6平台入口调。另一项研究发现，AECOPD痰热壅肺证和痰湿蕴肺证患者血清中存在50种小分子差异代谢产物，涉及鞘脂、甘油磷脂、亚油酸代谢等代谢紊乱。尽管多项研究表明，AECOPD不同中医证型患者的代谢产物与稳定期或健康人的代谢产物不同，与中医证候疗效评价相关的生物标志物研究报道较少。因此，本研究在评价中医辨证论治结合西医常规治疗的临床疗效的基础上，通过代谢组学方法对伴有PH和PD综合征的AECOPD患者血清进行了代谢组学分析，初步探索了与AECOPD中医证候疗效评价相关的生物标志物，为证候疗效评价提供客观依据。
本研究筛选鉴定了23种不同的代谢产物。其中，LPC（14:0）、LPC（15:0）、3-羟基辛酰基肉碱、己酰肉碱、乙酰-L-肉碱和9-癸酰肉碱是两组共同的代谢产物，两组治疗前后这些代谢产物的趋势一致。这可能是由于传统西药治疗引起的代谢谱变化。此外，茶碱乙酸是支气管扩张剂多索茶碱的代谢产物；因此，它不被认为是中医证候疗效的生物标志物。
这些LPCs参与甘油磷脂代谢和花生四烯酸代谢，并且这些LPCs治疗后的血清水平高于治疗前的水平。这一结果与之前的一项研究一致，该研究表明，AECOPD患者的血清LPC浓度，如LPC（14:0）、LPC（16:0）、LPC（16:1）、LPC（18:0）、LPC（18:2）和LPC（18:3），在常规治疗10-14天后逐渐增加。研究表明，LPC的浓度在不同的疾病中有所不同。例如，LPC的浓度在炎症性疾病或肾上腺脑白质营养不良中增加，但在癌症或传染病中降低。LPCs不仅通过激活参与氧化应激和炎症的多种信号通路发挥促炎作用，还通过增强自然免疫和适应性免疫反应发挥抗炎和抗感染作用。饱和酰基LPC（如LPC（16:0））的促炎活性可被多不饱和酰LPC（例如LPC（16:1））拮抗。COPD的病理变化是慢性气道炎症，AECOPD通常与呼吸道感染和空气污染引起的局部或全身炎症增加有关。花生四烯酸代谢、甘油磷脂代谢、糖基磷脂酰肌醇锚定生物合成和亚油酸代谢异常可能与AECOPD患者的慢性气道炎症、血管内皮收缩、氧化应激和能量消耗有关。在各种AECOPD综合征中，PH综合征的炎症反应最为强烈。鞘磷脂代谢和甘油磷脂代谢途径可能构成AECOPD PH综合征障碍的代谢途径。在本研究中，中医辨证论治通过纠正AECOPD引起的甘油磷脂和花生四烯酸代谢紊乱达到了治疗效果，这与以往的研究结果一致。在PD组中，大多数差异代谢产物是中链酰基肉碱，如己酰肉碱、3-羟基辛酰肉碱、乙酰-L-肉碱、癸酰肉碱、2-辛酰肉碱、L-辛酰肉碱、2-甲基丁酰肉碱和9-癸酰肉碱，它们在脂质代谢和β氧化中起着关键作用。相关分析显示，DL-肉碱与临床症状和体征评分呈显著正相关，2-甲基丁酰肉碱则与临床症状、体征评分和CAT评分呈正相关。肉碱是一种非必需氨基酸和季铵化合物，集中在骨骼肌和心肌以及其他代谢脂肪酸作为能量来源的组织中。肉碱的主要作用是协助脂肪酸运输到线粒体进行β-氧化和能量供应。在这个过程中，产生了中间代谢产物脂肪酰基肉碱，它在脂肪酸的运输和氧化中起着重要作用。乙酰-L-肉碱、己酰肉碱和3-羟基辛酰肉碱是脂肪酸代谢所必需的。肉碱有两种异构体（D-肉碱和L-肉碱），两者都具有生物活性；然而只有L-肉碱天然存在于动物中，而D-肉碱是有毒的，因为它抑制L-形式的活性。身体中的大多数肉碱来自饮食来源，如红肉和乳制品。健康成年人的血浆肉碱浓度与肉碱的营养摄入相关。左旋肉碱水平越低，心力衰竭越严重，炎症程度越高，严重的心律失常会迅速消耗储存的肉碱。除了β氧化，肉碱还可以作为自由基清除剂减少氧化应激诱导的细胞凋亡。Reinke，S.N.等人通过对哮喘患者的尿液和痰液进行代谢组学分析，发现肉碱与哮喘严重程度相关的变化最大。在COPD患者中，肉碱水平不足，缺乏的程度与COPD的严重程度有关。在AECOPD中，由于缺氧，心肌和外周呼吸肌的心率和耗氧量增加。这导致储存在体内的肉碱被迅速消耗，最终导致肉碱m6米乐官网 米乐M6平台入口含量下降。我们的研究表明，治疗7天后，肉碱含量低于治疗前。一项研究表明，哮喘患者的肉碱水平变化不受糖皮质激素治疗的影响。因此，我们的研究中AECOPD患者治疗后肉碱水平的降低可能与中药成分的作用有关，这可能是未来进一步研究和验证的中药治疗靶点。
在PD组中，我们检测到另一种潜在的生物标志物，L-苯丙氨酸，一种α-氨基酸，在许多高蛋白食物中高度浓缩，如肉类；L-苯丙氨酸是蛋白质合成所需的20种氨基酸之一，参与苯丙氨酸和酪氨酸代谢，存在于所有生物体中。在这项研米乐 登录入口究中，治疗后的血清苯丙氨酸水平低于治疗前的水平，这与之前一项研究的结果不一致，在该研究中，AECOPD患者的血浆苯丙氨酸水平低于稳定期。这种不一致的原因可能是样本量小或中医证候分组。此外，我们还分析了L-苯丙氨酸与疗效和炎症指标之间的相关性。结果表明，L-苯丙氨酸与CRP水平呈显著正相关。基于上述发现，L-肉碱、2-甲基丁酰基肉碱和L-苯丙氨酸可能是与伴有PD综合征的AECOPD疗效相关的潜在生物标志物。
我们的研究结果表明，PH组和PD组的差异代谢产物有显著差异，说明辨证治疗对不同中医证型患者代谢变化的影响是不同的。清热化痰颗粒治疗痰热壅肺证主要涉及甘油磷脂代谢，而LPC（16:0）、LPC（16/1）、LPC（17:0）、LP（17:1）、LPC（18:2）和LPC（18:3）可能是与PH证候疗效相关的潜在生物标志物。燥湿化痰颗粒治疗痰湿蕴肺证主要涉及脂肪酸氧化和肉碱生物合成，L-肉碱、2-甲基丁酰肉碱和L-苯丙氨酸可能是与PD证候疗效相关的潜在生物标志物。