محققان با انجام متابولیت تحلیل ALS بیمار پلاسمای خون

بالا و توان تجزیه و تحلیل از پلاسمای خون می تواند کمک به شناسایی تشخیصی و پیش آگهی نشانگرهای زیستی برای اسکلروز جانبی آمیوتروفیک (ALS) با توجه به تحقیقاتی از دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی. کار میریزد بیشتر نور در یک مسیر درگیر در پیشرفت بیماری و به نظر می رسد به قوانین زیست محیطی سم به عنوان بازی در نقش ALS.

ALS یک پیشرونده عصبی بیماری است که باعث تخریب سلول های عصبی در مغز و نخاع است. در حال حاضر درمان با فقدان مانع از قطعی اهداف تشخیصی روند که اغلب طول می کشد بیش از یک سال کامل و کافی و ذهنی روش برای نظارت بر پیشرفت.

"تشخیص زودهنگام مهم است اما ما نیاز مبرم به کمی نشانگر برای نظارت بر پیشرفت و اثربخشی مداخله درمانی می گوید:" مایکل Bereman دانشیار علوم زیستی در NC امور خارجه و نویسنده مسئول مقاله توصیف کار می کنند. "پس از اختلال در سوخت و ساز بدن در حال مشخصه ویژگی های ALS ما می خواستیم به بررسی متابولیت نشانگر به عنوان یک راه برای کشف نشانگر."

Bereman با همکاران از NC امور خارجه و استرالیا دانشگاه مک کواری در زمان پلاسمای خون نمونه 134 بیماران ALS و 118 نفر از افراد سالم از دانشگاه مک کواری MND Biobank. آنها با استفاده از تراشه های مبتنی بر مویرگی منطقه الکتروفورز به همراه وضوح بالا اسپکترومتری جرمی برای شناسایی و تجزیه و تحلیل خون متابولیت های پلاسما در نمونه است. این روش به سرعت می شکند پلاسما را به خود اجزای مولکولی هستند که پس از شناسایی توسط خود جرم است. محققان توسعه یافته دو کامپیوتر الگوریتم: یکی برای جدا کردن سالم و ALS نمونه و از سوی دیگر برای پیش بینی پیشرفت بیماری.

مهم ترین سوخت و ساز بدن نشانگر بودند در ارتباط با فعالیت عضلانی: افزايش سطح کراتين که ایدز جنبش عضله و کاهش سطح کراتینین و methylhistidine که محصولات جانبی از فعالیت عضلانی و تفکیک. کراتین شد 49 درصد بالا در بیماران ALS در حالی که کراتینین و methylhistindine کاهش 20% و 24% بود. علاوه بر این نسبت کراتین در مقابل کراتینین افزایش 370 درصد در جنس نر و 200% در زنان, ALS بیماران.

از طریق ماشین, آموزش الگوریتم که آنها ایجاد شد و پس از آن قادر به هر دو جداگانه سالم شرکت کنندگان از بیماران ALS و پیش بینی پیشرفت بیماری. این مدل تولید شده و نتایج برای هر دو حساسیت (با قابلیت تشخیص بیماری) و ویژگی (توانایی تشخیص افراد بدون بیماری). این بیماری تشخیص مدل انجام شده در حساسيت 80% و 78% ویژگی و مدل پیشرفت های انجام شده در 74% حساسیت و 87% ویژگی.

"کمبود کراتین به تنهایی به نظر نمی رسد به یک مشکل - نتایج ما تایید می کنند که کراتین کیناز مسیر تولید انرژی سلولی شناخته شده به تغییر در ALS کار نمی کند به عنوان به خوبی به عنوان آن را باید" Bereman می گوید.

"این نتایج شواهد قوی است که یک پنل از متابولیت های پلاسما می تواند هر دو استفاده می شود برای تشخیص و به عنوان یک راه برای نظارت بر پیشرفت بیماری می گوید:" ژیل Guillemin, استاد علوم اعصاب در دانشگاه مک کواری و همکاری نویسنده این مقاله است. "ما گام های بعدی خواهد بود برای بررسی این نشانگر در طول زمان در همان بیمار است."

یکی دیگر از هدف از این کار شد و به دنبال شواهدی از قرار گرفتن در معرض محیط زیست, سم, بتا Methylamino-L-آلانین (BMAA) است که در سبز و آبی شکوفه جلبک. BMAA شده است همراه با ALS پس از 1950s اما تعداد کمی از مطالعات اقدام به شناسایی آن در انسان بیماران ALS. محققان تشخیص نیست BMAA در خون یا سالم یا بیماران ALS.

###

این کار به نظر می رسد در مجله پروتئوم پژوهشو حمایت شد در بخشی از ALS نشانگر کنسرسیوم; ALS Association; ALS پیدا کردن یک درمان است; Packard انجمن ALS و صدراعظم صندوق نوآوری در NC State University. دیوید Muddiman و یعقوب و بتی Belin استاد برجسته شیمی در NC State, همکاری نویسنده.

توجه به ویراستاران: انتزاعی شرح زیر است

"متابولیت پروفایل نشان می دهد پیش بینی بيومارکرهای و عدم وجود بتا-متیل آمینو-L-آلانین پلاسما از افراد مبتلا به اسکلروز جانبی آمیوتروفیک"

DOI: 10.1021/acs.jproteome.0c00216

انتشار: آنلاین در مجله پروتئوم تحقیقات

نویسندگان: Michael Bereman, Kaylie کیرکوود آلیسون Mellinger دیوید Muddiman دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی; Gilles Guillemin, Tharani Sabaretnam سارا Furlong, Dominic Rowe, Macquarie University, NSW, Australia

با به کارگیری تراشه مبتنی بر مویرگی منطقه الکتروفورز به همراه وضوح بالا اسپکترومتری جرمی ما برفلد پلاسما metabolome از 134 بیماران مبتلا پراکنده اسکلروز جانبی آمیوتروفیک (81 نفر مرد و 53 نفر) و 118 افراد تلقی سالم (49 مرد و 69 زن). مهم ترین نشانگر (p?0.01) بودند کراتین بود که 49 درصد بالا و کراتینین و methylhistidine که کاهش 20% و 24% به ترتيب در بیماران ALS. نسبت کراتین در مقابل کراتینین افزایش 370% و 200% برای مرد و زن به بیماران ALS بود. در ضمن نر ALS بيماران به طور متوسط به حال 5-13% مقادیر کمتر از 7 اسیدهای آمینه ضروری در حالی که زنان را به طور قابل توجهی متفاوت از افراد سالم بود. ما توسعه یافته دو مدل با استفاده از متابولیت abundances: 1) یک الگوی طبقه بندی برای جدایی از ALS و سالم نمونه; و 2) یک طبقه بندی از مدل برای پیش بینی پیشرفت بیماری بر اساس ALS عملکردی نمره امتیاز. استفاده از مونت کارلو cross-validation رویکرد خطی تحلیل تمایزی مدل بدست آمده ميانگين منطقه تحت گیرنده عامل مشخصه منحنی (AUC) 0.85 (0.06) با ميانگين حساسیت از 80 درصد (9%) و ويژگی 78 درصد (10%) برای جدایی از ALS و کنترل بود. یک ماشین بردار پشتیبان طبقه بندی پیش بینی شده پیشرفت ها با یک AUC 0.90 (0.06) با ميانگين حساسيت 73 درصد (10%) و ويژگی 86 درصد (5%). در نهایت با استفاده از یک که قبلا گزارش شد با یک ایزوتوپ پایدار برچسب (13C315N2) سنبله-در استاندارد ما قادر به تشخیص اگزوژن مخدر اعصاب متابولیت β-methylamino-L-آلانین (BMAA) در رایگان یا پروتئین محدود کسری از هر یک از 252 نمونه پلاسما.

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.