全国爱发日 | 雄激素性脱发的血清脂质组学研究和性别差异分析

2024-05-28 17:48:36 37

  “5月28日”谐音“吾爱发”,所以为全国爱发日,旨在唤起更多人爱护头发。


  雄激素脱发是常见脱发病症,男性患病率为46%,女性为5%。有关发病机制目前尚未完全阐明,或主要与毛囊对雄激素的敏感性增加有关,研究表明AGA患者可能存在异常的脂质代谢,而脂质与代谢综合征(MetS)、毛囊皮脂腺等密切相关。


  因此了解AGA患者与健康对照之间的脂质代谢物差异有助于揭示疾病特征和机制,通过分析不同性别AGA患者之间的脂质组变化,以及MetS相关指标与脂质代谢物的关联,并基于临床特征分析AGA与MetS之间的相关性,能够为临床诊疗提供新的生物标志物,并增进对脱发所涉及代谢紊乱的理解。


  01研究方法


  研究样本为空腹血液样本,分别来自于83名AGA患者和84名健康对照,结合液相色谱-电喷雾电离串联质谱(LC-ESI-MS/MS)平台技术进行脂质组学分析。对于生物标志物筛选,利用到了OPLS-DA模型中VIP值、单变量分析中倍数变化(FC)、双尾t检验中的P值、ROC曲线和AUC值来选择潜在的生物标志物。


  对于激素和代谢指标的检测,通过ELISA检测血清中的DHT、PGD2和TGF-β1水平,使用全自动生化分析仪定量检测血清中的总胆固醇(CHOL)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、甘油三酯(TG)和空腹血糖(FBG)水平,并检测统计受试者临床特征并进行相关关联分析。


  02研究结果


  研究发现AGA患者比健康对照组有更高的代谢综合征发生概率(26.51%VS 11.9%),在AGA群体中鉴定出51种差异脂质,其中甘油三酯(TG)显著增加,而多种磷脂类如磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰乙醇胺(PE)等显著减少。


  研究确定了几种具有高特异性的潜在AGA生物标志物,包括PC(16:2/21:6)、PC(34:4p)、PE(41:7)、PE(44:12)、PG(40:9)、PI(32:2)和TG(15:0/18:1/18:1),这些脂质与DHT、PGD2、TGF-β1以及代谢综合征相关指标显著相关。


  03研究结论


  研究表明AGA患者表现出异常的脂质代谢模式,男性和女性AGA患者之间存在不同的脂质组学特征,研究确定的潜在生物标志物与DHT、PGD2、TGF-β1和代谢综合征指标紧密相关。


  研究结果增进了对AGA病理机制的理解,有助于开发新的诊断工具和治疗策略,为未来AGA的个性化医疗提供了新的视角和潜在的生物标志物。


  04研究结果展开

 


  表1显示AGA患者组和对照组患者的临床相关信息


  表中参数包括以下临床特征和生物标志物:性别(Sex)、年龄(Age)、腰围(WC)、体质指数(BMI)、收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、空腹血糖(FBG)、总胆固醇(CHOL)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、甘油三酯(TG)、代谢综合征(MetS)的发生率、二氢睾酮(DHT)、前列腺素D2(PGD2)、转化生长因子-β1(TGF-β1。

 


  图1.展示AGA患者与健康对照组在脂质代谢水平上的整体差异


  a.主成分分析(PCA)得分图展示AGA患者和健康患者间的代谢异同。

  b.正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)得分图进一步展示AGA组和对照组间的代谢差异。

  c.置换测试验证分析通过200次置换测试来验证OPLS-DA模型的稳定性和可重复性。

  d-e.火山图与折线图展示AGA组和对照组间51个代谢差异物,其中7个上调,44个下调。

 


  图2.展示AGA患者与健康对照之间差异表达的脂质在代谢途径中的富集情况


  KEGG通路分析展示差异脂质所涉及的主要代谢途径,节点的大小表示在该通路中富集的数量,颜色表示P值统计显著性。

 


  图3.展示AGA患者组7种标志性脂质的ROC曲线分析


  脂质类型包括PC:磷脂酰胆碱,PE:磷脂酰乙醇胺,PG:磷脂酰甘油,PI:磷脂酰肌醇,TG:甘油三酯。ROC曲线分析用于区分AGA组和正常组,曲线下面积(AUC)越高,标志物的区分度越明显,这里选取阈值为AUC>0.8。

 


  图4.展示AGA患者群体中男性和女性的脂质组学差异


  a.OPLS-DA得分图展示男性AGA患者和健康患者间的代谢异同。

  b.置换测试检测男性组别的OPLS-DA模型。

  c.火山图展示男性AGA患者和健康患者间的代谢物差异。

  d.OPLS-DA得分图展示女性AGA患者和健康患者间的代谢异同。

  e.置换测试检测女性组别的OPLS-DA模型。

  f.火山图展示女性AGA患者和健康患者间的代谢物差异。

  g.维恩图展示AGA患者群体中2种性别所共有的或独有的脂质代谢物。

 


  表2主要描述AGA患者群体中特异性脂质代谢物,表中区分了不同性别的AGA患者


  表中参数包括脂质代谢物列表、调整后的P值、倍数变化(Fold Change,FC、变量重要性投影(Variable Importance in Projection,VIP)、接收者操作特征曲线下面积(Area Under the ROC Curve,AUC)。其中脂质类别包括磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰乙醇胺(PE)、磷脂酰甘油(PG)、磷脂酰肌醇(PI)、磷脂酰丝氨酸(PS)、鞘氨醇(Cer)、甘油三酯(TG)等。

 


  图5.展示AGA患者中几种特定脂质代谢物与DHT(二氢睾酮)、PGD2(前列腺素D2)、TGF-β1(转化生长因子-β1)之间的Spearman相关性分析结果


  a-g.显示PC(16:2/21:6)、PC(34:4p)、PE(41:7)、PE(44:12)、PG(40:9)、PI(32:2)和TG(15:0/18:1/18:1)与DHT之间的相关性分析。

  h-i.显示PC(34:4p)和TG(15:0/18:1/18:1)与PGD2相关性分析。

  j.显示TG(15:0/18:1/18:1)与TGF-β1相关性分析

 


  图6.显示AGA患者中具有特异性脂质与代谢综合征(MetS)相关指标之间的相关性分析的热图


  其中脂质类别包括磷脂酰乙醇胺(PE)、甘油三酯(TG)、磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰甘油(PG)、磷脂酰肌醇(PI)。MetS相关指标包括收缩压(SBP)、腰围(WC)、舒张压(DBP)、体质指数(BMI)、空腹血糖(FBG)、总胆固醇(CHOL)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)等。


  05总结与启发


  该篇文献发表于Cell旗下期刊Heliyon(IF>4),从这篇文章中,我们可以了解脂质组学技术如何应用于雄性激素脱发(AGA)与脂质代谢之间关系,进一步挖掘疾病标志物和探析疾病机制。


  数据分析强调了性别在疾病中的因素,这与临床实践紧密相关。数据分析关联了代谢综合征与AGA,揭示了AGA与代谢综合征(MetS)之间的联系,强调了对AGA患者进行代谢紊乱风险评估的重要性。研究者通过脂质代谢物与激素水平(如DHT、PGD2、TGF-β1)的相关性分析,深入探头了AGA的病理生理机制。


  在队列构建和数据分析中,临床研究设计严谨,有关样本收集、分组、临床特征测量和数据分析等步骤完善;而对于多变量数据的分析,应用了主成分分析(PCA)、正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)等多变量统计方法,表明多元数据处理的有效性,清晰呈现了数据和图表。


  参考文献

  Wang S,Li M,Qin S,et.al.Serum lipidomic changes and sex differences in androgenetic alopecia.Heliyon.2024;10:e26204.doi:10.1016/j.heliyon.2024.e26204

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