世界肾脏日 | 文献解读：揭秘原发性肾小球肾炎的代谢组学Meta分析

　　原发性肾小球疾病（Primary glomerular diseases，PGDs）是导致慢性肾病的主要原因，该类型疾病在早期阶段往往没有明显症状，故其临床诊断具有一定的挑战性。

　　临床上通常依赖活检来确定PGDs，但活检作为一种创伤性检测，常伴随疼痛、小血肿等并发症风险，因此一种不依赖活检的标志物检测成为了实际临床需求。

　　肾脏与代谢组学天然相关，PGDs患者尿液样本中的代谢物变化，在临床上有潜力作为疾病的诊断或预后的标志物。

　　01研究方法

　　本研究主要为Meta分析（Meta-analysis），通过全面文献检索的模式，获取临床尿液样本代谢组学相关数据进行统计学分析，进一步挖掘PGDs相关亚型的特定代谢物种类，关联分析这些代谢物功能通路与该类疾病的诊疗相关性。

　　02研究结果

　　1.Meta分析包含了224篇文献，筛选后纳入了11个研究结果进行分析；

　　2.在1154个尿液样本中，分析出275种失调代谢物，其中498例IgA肾病（IgAN）样本含83个，182例局灶节段性肾小球硬化（FSGS）样本含46个，201例膜性肾病（MN）含92个，243例微小病变肾病（MCD）含39个；

　　3.数据挖掘发现，IgAN疾病的标记性代谢物为2-戊酮、二甲胺、吡咯和4-庚酮，MN疾病包含葡萄糖、丙酮酸、甲基丙二酸、亮氨酸、酪氨酸、异丁酸、乙醇酸和富马酸，FSGS包含3-羟基异戊酸、葡萄糖、柠檬酸，MCD包含葡萄糖、柠檬酸。

　　03研究结论

　　尿液代谢物组成的分析可以直接反映肾功能，比如分析发现葡萄糖是PGD患者尿液样本中的主要代谢物之一，但相关患者并没有糖尿病，故此类标记物颇具临床意义，联系到此类疾病多存在肾小管缺陷，其可能导致葡萄糖、氨基酸类在尿液中排泄增加。

　　柠檬酸、富马酸和丙酮酸的失调，表明PGD中线粒体机制受损，证实了线粒体相关代谢在肾脏疾病中存在紊乱。

　　对不同PGD亚型的研究发现相关亚型存在特定代谢物谱，这些发现为PGD的诊断和治疗提，供了一些极具价值的标志物，在进行PGD早筛早诊方面具有潜在临床意义。

　　04研究结果展开

　　图1.META研究开展流程图，涵盖鉴别、筛选、资格提取和纳入四个主要步骤

　　图2.原发性肾小球疾病（PGDs）各亚型META分析筛选流程及结果

　　图3.基于Amanida（一种代谢组学非积分数据分析R语言程序包）的PGDs异常代谢物挖掘

　　a.火山图显示PGDs尿样样本中呈现异常上升和下降的代谢物种类。

　　b.显示代谢物的投票计数结果，展示不同研究中的偏差或一致性。

　　c.基于投票计数方法进行的定性分析，显示化合物在总体的上调或下调。

　　图4.维恩图展示PGD亚型（IgAN、FSGS、MN和MCD）之间共享或独有的代谢标记物

　　图5.PGN尿液样本中差异代谢物组的富集分析

　　a.气泡图显示差异代谢物分组富集分析。

　　b.气泡图显示差异代谢物所在通路分析。

　　c.柱状图显示差异代谢物亚群富集分析。

　　d.饼状图显示差异代谢物亚群富集分析。

　　图6.基于差异代谢产物、相关基因与代谢通路的相互作用分析。

　　圆形代表基因，六边形代表代谢产物，不同颜色代表不同代谢通路。

　　05总结与启发

　　该篇文献发表于Scientific Reports（IF=5），我们可以借鉴到：

　　1.该课题为一项基于文献Meta分析的研究，所有数据均来自于公共数据库资源。

　　2.结合实际临床科研问题开展课题，利用已有代谢组学数据，挖掘具有潜在临床价值的生物标记物。

　　该文献主要开展数据挖掘工作，基于肾病患者尿液代谢组学研究已有数据，进一步统计分析，结合实际临床问题，提炼升华其相关价值与意义。该类型研究并未实际涉及传统的“湿实验”，主要基于文献分析，对于临床科研老师开展类似研究具有实际借鉴意义。

　　参考文献

　　Roointan,A.,Ghaeidamini,M.,Shafieizadegan,S.,Hudkins,K.L.,&Gholaminejad,A.(2023).Metabolome panels as potential noninvasive biomarkers for primary glomerulonephritis sub-types:meta-analysis of profiling metabolomics studies.Sci Rep,13(1),20325.doi:10.1038/s41598-023-47800-7.