冠心病的“照妖镜”，用这个方法将来可能轻松诊断冠心病

出品：科普中国

制作：中国科学院上海生命科学研究院 陆剑虹 尹慧勇

监制：中国科学院计算机网络信息中心

心脏是人体最重要的器官之一，是向全身输送血液的“泵”，为组织、器官提供氧气和营养物质。冠状动脉是供给心脏血液的动脉，维持“泵”的正常运转。

如果冠状动脉狭窄或者阻塞，就会引起心肌缺血缺氧，影响心脏功能，从而导致冠心病（冠状动脉心脏病），其中动脉粥样硬化病变是导致冠心病的主要病因。

冠心病，图片来自于A.D.A.M.

根据症状，冠心病可分为以下5类：

（1）隐匿型；（2）心绞痛型：包括稳定心绞痛和不稳定心绞痛；（3）心肌梗死型；（4）心力衰竭型；（5）猝死型。

根据严重程度，冠心病分为稳定期和危重期，其中稳定期包括隐匿型和稳定心绞痛；危重期包括不稳定心绞痛、急性心肌梗死和猝死。

冠心病具有高患病率和高发病率，因此，及时准确的诊断对疾病的预防和治疗至关重要。

目前，临床上主要根据临床表现、心电图、心肌标志物、压力测试和冠状动脉造影等技术诊断冠心病，其中侵入性的冠状动脉造影是诊断冠心病的“金标准”，它可以评价血管病变的有无、严重程度、病变范围以及冠状动脉功能性的改变。

但是由于造影技术的特殊性（有不适用人群）和昂贵的价格限制了使用人群;另一方面有相当大的一部分个体造影结果显示是正常血管，因此，寻找准确而非侵入性的冠心病生物标志物具有重要的临床意义。

代谢组学是一门相对新的领域，其目的是系统地分析特定生物系统中（包括细胞，血清，血浆，尿液，组织等）所有小分子代谢物（<1500Da）的含量。

代谢物是机体正在进行的各种生理病理过程的最终产物，与基因组学、转录组学、蛋白组学相比，代谢组学最能够反应机体的表型，因此该技术越来越广泛地应用于生物医学领域，旨在发现疾病相关的生物标志物以及研究潜在的生理病理机制。

代谢组学的工作流程

代谢组学的工作流程：样品前处理—代谢组数据采集—对数据前处理—对处理数据进行生物信息学分析

近年来，随着组学技术的快速发展，科学家们应用代谢组学技术寻找冠心病的代谢生物标志物，用于疾病的预测和诊断。其中的一项研究，利用代谢组学技术分析不同阶段冠心病病人血浆中的代谢谱，发现了一系列代谢生物标志物用于区分、预测冠心病的不同阶段，并且发现不同阶段变化显著的代谢通路，对冠心病的预测、诊断和治疗以及机制研究具有重要的意义[2]。

此外，我们最近的一项研究利用代谢组学和脂质组学技术分析冠心病病人血浆中的代谢谱，我们发现,多种差异代谢物用于区分冠心病的不同阶段，并且证明脂质过氧化是冠心病的重要特征，其代谢产物具有区分冠心病不同阶段的潜力[3]。

当然现在的代谢组学研究结果还需要在大样本的临床实验中进行验证，我们期待在不远的将来，该技术可以作为常规的临床检测手段应用于冠心病的临床诊断。

参考文献：

1. Klupczynska A, Derezinski P, Kokot ZJ. Metabolomics in Medical Sciences - Trends, Challenges and Perspectives. Acta poloniae pharmaceutica 2015, 72(4): 629-641.

2. Fan Y, Li Y, Chen Y, Zhao YJ, Liu LW, Li J, et al. Comprehensive Metabolomic Characterization of Coronary Artery Diseases. J Am Coll Cardiol 2016, 68(12): 1281-1293.

3. Lu J, Chen B, Chen T, Guo S, Xue X, Chen Q, et al. Comprehensive metabolomics identified lipid peroxidation as a prominent feature in human plasma of patients with coronary heart diseases. Redox Biol 2017, 12: 899-907.

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