年龄相关性黄斑变性(AMD)是世界范围内导致失明的主要原因之一，也是老年人不可逆失明的主要原因。AMD病在早期没有明显的临床症状，不易发现。视网膜是体内代谢活跃的组织，许多小分子富集在视网膜外层，疾病状态可引起代谢变化。使用代谢组学AMD的研究有望揭示疾病治疗的复杂机制，并确定疾病进展的潜在生物标志物。
病例1 AMD非靶向血浆代谢组学分析(1）
AMD是世界上第三大致盲疾病，主要发生在50岁以上的人群中。缺乏及时有效的诊断生物标志物对AMD的早期诊断和治疗提出了很大的挑战。
研究人员收集并筛选了年龄超过50岁的AMD患者(早期29例，中期30例，晚期30例)和对照组(无玻璃体视网膜疾病:30例)的血浆样本，使用UPLC-MS进行非靶向代谢组学分析。本实验共鉴定出878种代谢物。其中173个是外源性代谢物，因此被排除在后续分析中。
研究人员对AMD患者的代谢组学数据进行了PCA分析、多元logistic回归分析和ROC分析，以评价AMD患者与对照组之间的代谢组学差异。在排除年龄、性别、BMI和吸烟习惯的影响后，共有87种显著不同的代谢物与AMD相关，其中72种为脂类。
A.散点图显示主成分1 (PC1)和主成分2 (PC2)与对照组和年龄相关性黄斑变性(AMD)组的关系。
B.基于87种代谢物与年龄相关性黄斑变性显著相关的通路分析的图表。
C.纳入87种显著代谢物的模型与基线模型的ROC曲线分析。
使用metabolanalyst进行代谢途径富集分析显示，这些显著不同的代谢物在脂质代谢途径中高度富集，尤其是甘油磷脂代谢途径。
与对照组相比，AMD患者的代谢组显著改变，这些代谢物在甘油磷酸通路代谢通路中显著富集。这些发现有助于提高医学界对AMD发病机制的理解，促进了AMD血浆生物标志物的开发，并为确定治疗这种致盲疾病的新靶点提供了方向。
病例2 AMD代谢标志物分析（2）
本文全面回顾和分析了13项关于AMD的代谢组学研究，以确定有价值的代谢生物标志物和参与AMD的途径。研究涉及四种样本组织，包括血清(n = 3)、血浆(n = 7)、尿液(n = 1)、心房液(n = 1)以及血清和血浆(n = 1)。代谢产物检测的分析平台在10项研究中使用MS，在其他3项研究中使用NMR平台。样本量从40人到6533人不等。
AMD代谢生物标志物通路分析结果(Houet al。, 2020)
通过比较AMD患者与对照组的代谢差异，发现脂质代谢相关通路代谢异常，包括甘油磷脂和鞘脂;与核苷酸代谢相关的途径，包括苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成、精氨酸生物合成、嘌呤、苯丙氨酸和丙氨酸、天门冬氨酸和谷氨酸代谢，以及相关代谢产物包括磷酸乙醇胺、磷脂酰乙醇胺、鞘氨氮、l-谷氨酰胺、l-天门冬氨酸和鸟嘌呤，有可能成为AMD的潜在标志物。这项研究为AMD的诊断或预测模型的构建和新的治疗靶点的发现提供了机会。
资源
- Laíns, I.， Kelly, r.s.，等人(2018)。年龄相关性黄斑变性所有阶段的人类血浆代谢组学研究确定了潜在的脂类生物标志物。中华眼科杂志，25(2)，334 - 334。
- 侯晓文，王勇，潘春文(2020)。年龄相关性黄斑变性的代谢组学:一项系统综述。调查眼科与视觉科学，61(14)，13-13。