探索三甲胺代谢通路在晚期慢性肝病中的预后价值及机制研究

【字体: 时间:2025年07月16日 来源:npj Gut and Liver

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  本研究针对晚期慢性肝病(ACLD)中肠道菌群代谢物三甲胺(TMA)和三甲胺-N-氧化物(TMAO)通路的临床意义展开探索。通过GC-MS/LC-MS/MS技术分析66例ACLD患者血浆样本,发现TMA水平升高与肝脏不良事件风险显著相关(HR:1.36;p=0.003),而TMAO/TMA比值与Child-Pugh评分负相关(r=-0.31)。该研究首次揭示TMA可作为ACLD独立预后标志物,为肝病进展机制研究提供新视角。

  

在代谢紊乱与肝脏疾病交织的复杂图景中,肠道菌群代谢产物三甲胺(TMA)及其氧化产物三甲胺-N-氧化物(TMAO)通路日益受到关注。既往研究表明,这条通路与心血管疾病风险密切相关——TMAO通过促进动脉粥样硬化、抑制内皮型一氧化氮合酶(eNOS)等功能加剧血管功能障碍。然而,在晚期慢性肝病(ACLD)领域,这条代谢通路的作用却充满谜团:既有研究显示肝硬化患者TMAO水平反常降低,又有证据表明代谢功能障碍相关脂肪肝病(MASLD)患者TMAO随疾病进展而升高。这种矛盾现象背后,究竟隐藏着怎样的病理机制?TMA-TMAO代谢失衡是否会加速肝病进展?

瑞士伯尔尼大学医院(Inselspital Bern)的研究团队在《npj Gut and Liver》发表的最新研究给出了重要答案。研究人员采用横断面结合纵向队列设计,通过气相色谱-质谱联用(GC-MS)和液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)技术,系统分析了66例ACLD患者(30例代偿期、36例失代偿期)和11例健康对照者的血浆样本,中位随访时间达59.5个月。研究创新性地引入TMAO/TMA比值作为肝功能代谢标志物,并首次揭示TMA而非TMAO才是预测ACLD预后的关键分子。

关键技术方法
研究团队建立了两步分析法:采用顶空气相色谱-质谱(HS-GC-MS)定量血浆TMA,通过碱性加热环境释放挥发性胺类;改良HILIC液相色谱法在2.6分钟内完成TMAO分离检测。所有样本采集于空腹状态,来自伯尔尼生物样本库的标准化存储样本。统计分析采用R语言进行多变量Cox回归,校正年龄、MELD评分等混杂因素。

基线特征
队列以MASLD为主要病因(68%),BMI>25kg/m2者占80%,59%合并2型糖尿病。失代偿组患者表现出预期中的肝功能恶化特征:MELD评分更高(10 vs 8,p=0.007),白蛋白更低(32 vs 36g/L,p=0.002),HVPG显著升高(17 vs 13mmHg,p=0.004)。

TMAO与TMA水平
全队列TMAO中位水平2.28μmol/L略高于对照组(1.94μmol/L),但无统计学差异(p=0.649)。代偿与失代偿组间TMAO无显著差异,而TMA水平在整体队列中保持稳定(4.67 vs 4.90μmol/L,p=0.40)。引人注目的是,TMAO/TMA比值与Child-Pugh评分呈显著负相关(r=-0.31,p=0.02),提示该比值可能反映肝脏FMO3氧化能力的衰竭。

临床结局关联
多因素Cox回归显示,TMA每升高1单位,肝脏相关事件风险增加37%(HR 1.37,95%CI 1.12-1.68)。这种关联独立于肝功能指标存在,在非肥胖亚组中尤为显著(CLES 68%,p=0.03)。与之对比,曾被广泛研究的TMAO>5μmol/L临界值在本队列中无预测价值。

机制探讨
研究者提出"双相假说"解释发现:早期ACLD因肠道菌群失调导致TMA生成增加,此时尚存的FMO3活性使TMAO水平轻度升高;随着门脉高压形成和肝功能障碍加剧,门体分流使TMA逃逸肝脏代谢直接入血,同时FMO3活性下降导致TMAO生成减少——这解释了为何失代偿期患者TMA累积更显著。该理论得到van den Berg等报告的肝硬化患者betaine/TMAO比值升高现象的支持。

这项研究改写了我们对肝病代谢紊乱的认知:在ACLD背景下,TMA的毒性作用可能超越其氧化产物TMAO。研究不仅为肝病预后提供了新生物标志物,更揭示了门体分流背景下肠道-肝脏代谢轴紊乱的特殊模式。未来研究需在更大队列中验证这些发现,并探索通过调节肠道菌群或靶向FMO3活性改善肝病预后的治疗潜力。论文中关于MASLD与ALD患者TMA代谢差异的发现,也为不同病因肝病的个体化诊疗提供了重要线索。

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