急性呼吸窘迫综合征(ARDS)是由多种肺内原因和(或)肺外原因引起的,以顽固性低氧血症为显著特征的临床综合征。在重症监护病房(ICU),ARDS的发病率高达10%以上,病死率达40%,因而备受关注。
ARDS的病因众多,具有显著的临床和病理生理异质性,给预防、诊断、治疗带来严峻挑战。代谢组学作为重要的生物标志物之一,可以为ARDS的病理生理机制提供重要启示,并有助于诊断、风险分层和确定候选治疗靶点。
南京医科大学陈峰教授团队利用因果推断方法(孟德尔随机化,MR),基于公开的代谢组学描述性结果数据和独立的人群验证,鉴别出血清甘露糖(Mannose)与ARDS的发生风险和预后存在因果关联,成果发表于JAMA Network Open.2021;4(1):e2034569。
作者基于①欧洲大型代谢组学mQTL研究(n=7824,评价遗传变异和代谢组学的关联),和②iSPAAR的ARDS GWAS研究(n=1630,评价遗传变异和ARDS发病风险的关联)这两项研究的描述性结果,进行孟德尔随机化分析,发现 血清甘露糖水平与ARDS发病风险存在潜在的因果关联。血清甘露糖水平每上升一个标准差,ICU住院期间ARDS发病风险下降36%(OR,0.64;95%CI,0.53-0.78)。另外7种互补的因果推断方法的分析结果充分体现了这一结果的稳健性。
进而,基于哈佛大学ARDS研究队列的83对样本,进行独立的验证研究,重现了上述结果:ICU重症患者基线血清高甘露糖水平对住院期间的ARDS发生风险起到保护作用(图1)。
ARDS患者的基线血清甘露醇水平每增加一个单位,ICU前28天的死亡风险降低51%,前60天的死亡风险降低45%(图2)。
图1 验证阶段血清甘露糖水平与28天死亡率和60天死亡率的关联
图2 验证阶段血清甘露糖Mannose与ICU住院期间的死亡风险关联
该研究提示,监测ICU重症患者的血清甘露糖水平,可预测和预防ARDS的发生和发展。结合既往研究提示,血清甘露糖可能参与ARDS发生发展的病理机制,提示其可作为ARDS预防干预的潜在靶点。
南京医科大学魏永越副教授为本文第一作者,黄慧博士研究生和张汝阳副教授为共同第一作者。哈佛大学DavidC. Christiani教授(共同通讯作者)为本研究提供了大力支持。
全文链接:https://jamanetwork.com/journals/jamanetworkopen/fullarticle/2775639