呼吸系统疾病是医学中最复杂的病理生理实体之一。我们的领域中没有一种物品疾病,这为基础和临床科学家提供了呼吸系统疾病的吸引力。最普遍的呼吸系统疾病是慢性,表现出多种机制途径,可在疾病过程中变化。这不仅阻碍了致病性研究,而且还阻碍了足够的疾病表型[1].显然,它需要一些临床和血清标记,以建立复杂疾病的真正生物医学实体。好消息是,正如我们所说,医学正在进行一步改变,以实现这一点[2].
现在越来越多的人认识到,疾病的临床、生理、细胞和分子机制不能分开处理。相反,更有可能的是,将这些疾病的不同领域联系起来的综合方法将更接近对疾病的真正理解[1,2].慢性呼吸系统药物的问题是,每一个疾病领域本身的特点是多个扰动机制并联或串联,以便充分描述各种疾病状态需要捕捉这种表面上的“混乱”:1)高通量测量在这些疾病领域;这些数据的复杂多尺度数学集成[3.到达;到达;3)机械途径(变化)的公正发现。“组学”技术遵循这种方法[4- - - - - -6].
基于过去十年中分子医学和生物信息学的发展[7],“系统医学”方法现在已成为捕获疾病复杂性的非常强大的选择[1特别是呼吸系统疾病[3.].现在,所需的高吞吐量“OMIC”工具现在可用于血液,分泌物和组织[4],这些已经表明了它们在鉴别疾病内各种慢性呼吸系统疾病和不同表型的价值[5,6].呼吸系物的优势在于我们的兴趣器官与环境不断交换分子成分。因此,呼出空气中的代谢组学(呼吸学)可以将呼吸研究放在先进的位置。实际上,似乎呼出的空气(呼吸)的挥发性或非挥发性分子指纹与各种慢性呼吸系统疾病中的临床,炎症和代谢谱相关[8- - - - - -10]及全身性疾病,例如糖尿病[11].通过电子鼻(eNose)进行呼出性挥发性有机化合物(VOCs)模式识别的手持实时设备的技术发展,尤其推动了这一领域的发展[12,13].
在最新一期的《188bet体育备用网址G》杂志中Reilich.等.[14通过使用特定品牌的Enose呼出空气中的挥发性标记,存在关于检测阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(OSAs)的数据。他们为什么这项研究?OSA似乎仅代表胶质通气道的机械问题,但与代谢综合征有力相关,包括葡萄糖不耐受,血脂血症和高血压[15,16].因此,作为呼出分子型材作为OSAs的系统代谢变化的表示,存在良好的基本原理。提交人假设一个Enose的呼吸可以区分OSAs患者免受健康对照的患者,并且在连续正气道压力(CPAP)干预后,那些呼吸的呼吸变化。该研究结合了这种无偏呼吸呼吸凝胶(EBC:pH,电导率)和咽部洗涤剂(蛋白酶,蛋白酶抑制剂)的假设驱动的呼吸方法。
研究结果表明,eNose breathprints可以区分osaas患者和对照组,其敏感性为0.93,特异性为0.7 [14].使用数据集的“拆分半”内部验证时确认了这种歧视。尽管EBC和咽部洗涤中的所选生物标志物在OSA和对照中没有单独不同(咽部α1-抗酸胆量外),但将这些标记添加到所产生的呼吸物中,从85到100%的接收器操作特性曲线的曲线下改善了该区域。.通过在3个月的CPAP疗法后显示出呼吸印刷的变化来提供鼻子信号与OSA之间的关系的进一步合理性。作者的结论是,灭绝评估可以以高精度从控制中区分OSA。
这项研究的新颖之处在于对osaas患者呼出空气的代谢组学方法。这扩展了以前在osa中寻找呼出生物标志物的研究先验选定挥发性及非挥发性化合物[16].尽管eNose测量无法识别呼出空气中的个别挥发性化合物,但复合分子模式显然提供了osa呼出的特征。对于诊断目的,这种概率方法是非常有效的。然而,当目的在于揭示阻塞性睡眠呼吸暂停的病理生理途径时,必须识别单个分子化合物,如。气相色谱-质谱联用[8,9].其他分析EBC中(非挥发性)化合物的高通量技术,如液相色谱-质谱法[10]或高分辨率核磁共振光谱学[17],也非常有希望,但是我们的知识尚未应用于OSAS患者。
本研究有几个限制。首先,选择概念证明的受试者应基于包括极端:黄金标准患者组和完全不受影响的对照。患者被呼吸暂停/低尿症指数和临床症状选择。然而,它们代表了一种异质组,几乎不可避免地包括合并症,例如肥胖,糖尿病,冠状动脉疾病和动脉高血压。尽管作者认为,这些合并性沿着OSA中的遮蔽信号同样地分布,但不能被排除在肺栓塞中的产生类似的影响[18].因此,需要增加样本量,并对潜在混杂因素(如体重指数)进行统计校正,以分析目前OSAS结果的特异性。
其次,要谨慎考虑本研究的干预。CPAP未受控制,随访3个月不能排除任何其他影响。最后,该研究采用了一种混合的方法,即公正和有偏见的生物标志物评估。显然,假设驱动结果的选择决定了研究结果。在这个阶段,似乎必须首先应用高通量技术[4鉴于生物标志物发现和假设产生,而不是任意选择特定标记。
阻塞性睡眠呼吸暂停综合征的呼出代谢特征可能并非意外[16,17,19].实际上,已经在OSA中描述了几种呼出的炎症和氧化应激标记物作为间歇性缺氧和再灌注在夜间呼吸暂停的重复发作期间的可能结果。第一次贡献于1997年olopade等.[20.]报告了高水平的呼出一氧化氮和戊烷。随后,在EBC中研究了几种可溶性炎症标志物,如白三烯B4、半胱氨酸白三烯(C4、D4和E4)、白介素(IL-6、IL-8和IL-10)和肿瘤坏死因子-α [21].所有这些标记似乎都会在OSA中增加,但大多数在肥胖的非OSA科目中也升高,通常作为控制。这表明需要研究OSA中(呼吸道)炎症的特异性。
氧化还原平衡似乎在OSAS患者的EBC中改变,如8-异前烷,过氧化氢,亚硝酸盐和硝酸水平的衍生物,最近呼吸[21,22].EBC也被用来检查这些生物标志物,其中包括:促红细胞生成素,应该被间歇性缺氧在本地增加;瘦素可以在趋化性和诱导炎症细胞因子分泌中起作用;和细胞间粘附分子(ICAM)-1预测未来心血管风险。瘦素和ICAM-1似乎在OSAS患者的EBC中增加,而与健康对照组相比,促红细胞生成素没有变化[21,23- - - - - -25].这些数据提供了洞察力,分子途径可以驱动OSA中的呼吸印刷中观察到的变化。
OSAS在OSA的诊断潜力是什么?G的研究Reilich.et al。[14]应被视为建立诊断准确性的循证途径的第一步[26,27].随后,数据需要在独立群体中进行外部验证,如哮喘和慢性阻塞性肺病所做的[6].但在日常实践中是否适用?eNose对OSAS的特异性和阳性预测值不够高,不能确定诊断。有人可能会说,这种廉价的、无创的技术的首选可能是由于高灵敏度和高阴性预测值而排除阻塞性睡眠呼吸暂停综合症。eNose在这方面当然做得更好,特别是在EBC和咽部清洗中有额外的生物标记物支持时[14].目前的数据表明,eNose测量应该发展为一线诊断工具,在更先进的诊断程序之前排除osaas,这也可能节约成本。
综上所述,呼气的复合代谢组学分析可以帮助诊断和监测阻塞性睡眠呼吸暂停综合征,类似于炎症性呼吸道疾病[28].验证该指纹图谱诊断准确性的关键是避免假阳性和假阴性结果。因此,必须采用完善的统计方法来可靠地解释代谢组学数据集[29].只有这样,我们才能从看似“混乱”到诊断共识,这在这个新的生物医学时代的覆盖范围内[30.].
脚注
利益冲突:披露可以在本文的在线版本旁边找到www.www.qdcxjkg.com
- 已收到2013年1月1日。
- 接受2013年1月3日。
- ©2013年