综述:酒精使用障碍研究中的代谢组学:一项系统性综述
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时间:2025年10月07日
来源:Psychiatry Research 3.9
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本综述系统梳理代谢组学技术在酒精使用障碍(AUD)研究中的应用,揭示酒精滥用引起的氨基酸、脂肪酸代谢紊乱(如异亮氨酸、酪氨酸升高)及线粒体功能障碍等机制,为开发个体化预防策略和生物标志物(如磷脂酰胆碱、鞘磷脂)提供新视角,推动精准医学发展。
酒精使用障碍(AUD)是全球健康的重要挑战,与高疾病负担和生活质量下降密切相关。当前治疗以戒酒为主要目标,但戒断率和治疗依从性普遍较低。近年来,研究趋势转向个体化医疗,旨在通过患者分型提升干预效果。酒精滥用会广泛扰乱代谢与炎症通路,包括脂质代谢、氨基酸代谢、线粒体功能、碳水化合物代谢及免疫代谢信号等。酒精诱导线粒体功能障碍,促进活性氧(ROS)生成,抑制脂肪酸氧化并增强脂肪生成,从而导致肝损伤。此外,长期饮酒还会抑制糖酵解、影响磷酸戊糖途径(PPP),并降低谷胱甘肽抗氧化能力。
代谢组学通过分析生物样本中的代谢物,揭示内源性酶活性和外源性物质的影响。人类代谢组包含超过19,000种分子,这一数字随着技术进步持续增长。代谢组的变化反映了细胞功能与生理状态的显著改变,为开发预测标志物、预防手段和治疗靶点提供基础。在酒精相关研究中,代谢组学有助于理解疾病机制、量化饮酒行为、预测治疗反应并减少并发症。脂质代谢物是最常见的酒精相关改变,此外酒精还影响能量代谢,导致谷氨酸和柠檬酸盐水平变化。外源性代谢物方面,酒精通过增加肠道通透性改变菌群组成,进而影响血清、胆汁酸和粪便的代谢组。
尽管目前关于AUD的代谢组学研究仍有限,但已发现重度AUD患者大脑中乙酸替代葡萄糖作为能源的现象。然而,利用代谢组学界定低风险饮酒、高风险饮酒及AUD的阈值仍需深入探索。本综述汇总了酒精使用、风险饮酒及AUD群体的代谢组学证据,以识别高危人群的生物标志物,为个体化防治提供依据。
本系统综述的数据收集方法遵循PRISMA指南,具体流程见图1。
从6,998篇文献中筛选出44项符合条件的研究。其中17项关注酒精使用,8项针对风险饮酒或重度饮酒,17项针对AUD,2项涉及药物(阿坎酸)治疗反应。仅包含5项实验研究。地域分布上,16项研究在欧洲进行(西班牙1、比利时2、芬兰5、德国3、爱尔兰1、罗马尼亚1、丹麦1,以及2项欧洲联盟研究),11项在亚洲,其余分布在美洲与其他地区。
多项代谢物与酒精使用、饮酒模式、AUD及治疗反应相关。在4个临床领域中最常见的改变涉及氨基酸(如血清异亮氨酸、亮氨酸和酪氨酸升高)、脂肪酸代谢物、磷脂酰胆碱(PCs)和鞘磷脂。氨基酸中,亮氨酸相关代谢物在AUD和风险饮酒中降低但啤酒摄入后升高;半胱氨酸代谢物在AUD和风险饮酒中增加;酪氨酸和苯丙氨酸代谢物在饮酒后上升。脂肪酸代谢物中,短链与中链脂肪酸在AUD中减少,长链脂肪酸在风险饮酒中下降。磷脂酰胆碱(PCs)和鞘磷脂(SMs)在酒精使用群体中普遍降低,但某些特定PCs在饮酒后短暂上升。其他代谢物如碳水化合物(葡萄糖、糖酵解中间体)和核酸代谢物(尿酸)也呈现酒精相关性变化。
这些代谢改变与酒精摄入量、肝脏损伤、炎症反应及肠道菌群失调密切相关。例如,氨基酸代谢紊乱反映肝功能障碍和氧化应激;脂肪酸氧化抑制加剧脂质堆积和胰岛素抵抗;鞘磷脂变化则与神经适应和细胞膜稳定性相关。
酒精使用的主要代谢组学改变集中于氨基酸和脂肪酸代谢物,而碳水化合物和核酸代谢物等领域需进一步研究。通过代谢组学评估这些化合物有助于更精准表征酒精使用的严重程度和模式。尽管目前处于早期阶段,这一方法有望为个体化预防和治疗策略提供科学基础。
EC和HL-P设计文章结构;ALL、CM、CO、EC和LB进行文献筛选,HL-P协助纳入决策;EC和HL-P提取并分类数据;AH-R和LB撰写结果;CM、EC和HL-P参与稿件撰写;LB制表,HL-P制作结果图表;所有作者审阅并修改稿件。
RB声明参与葛兰素史克、诺和诺德和勃林格殷格翰的咨询委员会,以及吉利德和艾伯维的演讲局,无其他相关利益冲突。
本研究由加泰罗尼亚政府大学与研究资助管理局支持(2021-SGR-00945);Carlos III健康研究所(ISCIII)与欧盟共同资助项目(PI23/00954);AH-R受西班牙卫生部健康结果导向合作研究网络(RICORS)-初级保健成瘾研究网络(RIAPAd)资助。
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