朱卫文  杨刚  徐开民  徐忠玮  张健

目的：应用代谢组学分析方法探索股骨头坏死的组织代谢特征并寻找其潜在的生物标志物。

方法：分别收集23例（25髋）股骨头坏死和18例股骨颈骨折患者的股骨头组织标本,行病理学检查明确诊断。萃取骨组织标本代谢物,采用超高效液相色谱-质谱/质谱串联仪检测,对检测结果进行预处理,建立主成分分析（principal component analysis,PCA)、偏最小二乘法判别分析（partialleast?squares discriminant analysis,PLS?DA）及正交偏最小二乘法判别分析（orthogonalpartial least squares discriminant analysis,OPLSDA）模型。根据PLS?DA模型和多个独立样本的Kruskal?WallisH检验筛选差异变量,依据一级和二级质谱推定其对应的代谢物。筛选两组峰强度变化最明显的代谢物作为潜在的生物标志物,通过二元Logistic回归进行受试者工作曲线（receiver operating characteristic curve,ROC）分析,评价其诊断意义。

结果：股骨头坏死和股骨颈骨折患者的股骨头骨组织代谢物表达模式在PCA、 PLS?DA、OPLS?DA模型中均能明显区分。股骨头坏死组表达高于股骨颈骨折组的代谢物有D?精氨酸、L?脯氨酸、L?谷氨酰胺、肌苷、尿嘧啶、尿苷、LysoPC（20∶4（5Z,8Z,11Z,14Z））、LysoPC（16∶0）、PC（20∶1（11Z）/18∶3（6Z,9Z,12Z））、PE（P?16∶0e/0∶0）；低于股骨颈骨折组的有柑橘叶黄素、β?隐黄质。根据峰强度改变倍数、变量权重型投影值筛选出改变最为明显的三种物质是D?精氨酸、L?脯氨酸、L?谷氨酰胺,ROC曲线下面积分别是0.873、0.712、0.862,三种代谢物联合ROC曲线下面积为0.946。

结论：通过股骨头坏死和股骨颈骨折的骨组织代谢物PCA、PLS?DA、OPLS?DA模型可筛选出12种代谢物,其中精氨酸、脯氨酸、谷氨酰胺为潜在的股骨头坏死生物标志,其联合诊断的价值较高。