脑脊髓液红外光谱化学计量学诊断多发性硬化症

多发性硬化症(MS)是一种慢性,脱髓鞘和退行性疾病的中枢神经系统(CNS),其特点是自身免疫性炎症。世界上大约有250万人患有多发性硬化症,这是最普遍的神经退行性疾病之一。这种疾病的确切病因仍然不确定,部分原因是由于目前的技术缺乏敏感性。该疾病具有相当大的临床异质性,但大多数患者最初经历单一脱髓鞘事件,称为临床孤立综合征(CIS)。多发性硬化症的临床病程可能遵循不同的进展模式,其中之一是复发缓解型多发性硬化症(RRMS),影响85%的多发性硬化症患者。CIS患者发展为RRMS的风险较高。已有研究表明,38-45%未经治疗的CIS患者在2年内转化为临床明确的多发性硬化症。因此,CIS转化为MS患者的早期诊断对于早期治疗至关重要。

脑脊液诊断多发性硬化症

图1所示。对照、CIS、TCIS和RRMS患者885 ~ 750cm脑脊液样品的红外吸收光谱1光谱范围相对于位于1657 cm的酰胺I波段归一化1与Z构象DNA (795 cm)相关的条带面积变化1(患病组与对照组比较的显著性程度用* p < 0.05, ** p < 0.01表示)。

目前还没有针对多发性硬化症的诊断测试。其诊断是基于临床评估。磁共振成像(MRI)用于发现中枢神经系统损伤的证据。脑脊液(CSF)与脑间质液有密切的解剖联系,因此分析脑脊液可直接反映包括多发性硬化症在内的神经退行性疾病的生化变化。一些中枢神经系统疾病可能表现出许多类似于多发性硬化症的离散病变,这使得其诊断困难。因此,寻找更好地区分MS与其他中枢神经系统疾病的新方法是非常重要的。

生物分子在病理条件下的变化直接反映在其振动光谱中,可以通过红外光谱快速、灵敏地测定。因此,红外光谱是一种很有前途的工具,用于开发临床有用的生物标志物,反映疾病的发生和进展。此外,层次聚类分析(HCA)和主成分分析(PCA)等多变量分析方法已成功用于筛查和诊断,基于光谱差异提供了高度敏感和特异性的疾病鉴别。

本研究旨在揭示红外光谱结合多变量分析方法通过脑脊液样本检测RRMS, CIS和CIS对RRMS转化患者的效力。获得的信息将为疾病进展提供新的见解,从而指出潜在的治疗靶点。

对照(n= 24)、CIS (n=30)、RRMS (n=35)三组脑脊液样本进行研究。有骨科问题的对照组没有被诊断出患有任何神经系统疾病。随访24个月。随访后15例CIS患者出现RRMS,记为转化CIS (TCIS)。

脑脊液诊断多发性硬化症

图2所示。A) Control和CIS样品在3025 ~ 2800 cm和813 ~ 775 cm的FTIR光谱PCA得分1B) 3000-2800 cm和815-780 cm的对照、RRMS和TCIS样品1C) 2950 ~ 2830 cm的CIS、RRMS和TCIS样品1光谱区域。

目前的研究结果表明,患病组脑脊液样本的生物分子组成和结构与对照样本不同。所获得的疾病引起的膜脂过氧化、蛋白质氧化损伤和核酸含量增加等变化具有诊断意义,可以使患病脑脊液样品相互区分。其中一个变化是在795厘米处观察到一个新的波段−1患病组Z-DNA构象与对照组不同(图1)。因此,该条带可作为诊断对照RRMS和CIS的生物学标记。对照组和病变组的成功鉴别灵敏度为95%,TCIS组和RRMS组与CIS组的成功分离灵敏度为88%(图2)。此外,15个TCIS样本中有10个被准确鉴定。其他9例CIS样本一致聚集在多发性硬化症组,这可能表明这些CIS患者也可能随着时间的推移转变为MS。

这项研究提出,在疾病引起的变化被神经科医生看到之前,可以通过红外光谱的计算分析来实现。

Dilek Yonar1Feride Severcan2Yasar Zorlu3.
1Yuksek Ihtisas大学医学院,生物物理系,土耳其安卡拉
2阿尔廷巴斯大学医学院生物物理系,土耳其伊斯坦布尔Bakirkoy
3.伊兹密尔Tepecik教育和研究医院,神经病学诊所,伊兹官方manbetx手机版密尔,土耳其

出版

傅立叶变换红外光谱结合多变量分析诊断脑脊液复发-缓解型多发性硬化症。
刘建军,刘建军,刘建军,刘建军
科学代表2018年1月18日

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