由于哮喘的生化基础尚未完全阐明,来自韩国天主教大学、韩国大学医学院和首尔国立大学(均位于韩国首尔)的研究人员合作开展了此项研究,旨在识别哮喘患者中独特的血清代谢组学聚类,并评估其与小气道受累的生理及结构指标的关联。研究人员采用质子核磁共振波谱和液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)对血清代谢物进行定量分析。基于此项研究的论文近期发表于《哮喘与过敏杂志》1。
哮喘是一种具有多样表型和内型的异质性慢性气道疾病,其生物学机制各不相同。基于标准化指南的哮喘疗法(包括吸入性糖皮质激素)常因潜在内型和表型差异而呈现不均一的治疗反应2-4。尽管哮喘涉及多种促成其异质性的生物学机制,但小气道功能障碍(SAD)始终被公认为哮喘发病机制中基本且普遍的特征。事实上,SAD在各类哮喘人群中的高发率已被反复证实5。
本研究共纳入54名哮喘控制良好的成年患者。通过对40种代谢物进行层次聚类分析,研究人员识别出代谢亚组。小气道功能障碍通过脉冲振荡技术进行评估,而气道结构重塑则通过胸部计算机断层扫描量化。在调整人口统计学和临床因素后,采用多变量线性回归分析评估代谢物浓度与小气道指标之间的关联1。
分析结果显示,研究人员成功识别出三种具有不同生化和临床特征的代谢组学聚类。聚类1富含脂质和脂肪酸代谢物,表现为气道阻力升高、气道壁增厚及血清C反应蛋白水平上升,表明小气道受累更为显著;聚类2以糖类和烷基胺水平升高为特征,同时维持相对完好的气道功能;聚类3则呈现氨基酸和三羧酸循环代谢物浓度降低,并伴随当前吸烟者比例增加。苯丙氨酸与气道阻力呈负相关,而与电抗呈正相关,甲醇和二甲胺则呈现相反模式。经多变量调整后,这些关联仍保持显著性,表明小气道疾病存在独立的代谢相关因素1。
研究作者指出1:“系统性代谢谱通过循环代谢物与气道病理生理学之间的双向相互作用,与小气道炎症和结构重塑密切相关。”
研究人员承认本研究存在若干局限性。单中心设计和相对较小的样本量可能限制统计效能及研究结果的普适性。此外,横断面研究设计无法确定代谢组学改变与小气道功能障碍之间的时间或因果关系。尽管研究对象经过严格筛选且均为哮喘稳定期患者并持续使用吸入性糖皮质激素,但残余混杂因素(如饮食模式、环境暴露或微生物组构成)未被充分控制,可能影响系统性代谢谱。同时,分析仅限于血清代谢物,未整合转录组学或蛋白质组学等其他组学数据,而这些数据可能更全面地阐释相关生物学通路。最后,需在独立队列中进行外部验证,以确认这些关联的稳健性和可重复性1。
参考文献
- Choi J Y, Kim S H, Pyung Y J 等. 哮喘中小气道疾病与代谢组学聚类的关联. 哮喘与过敏杂志 2026, 19, 579350
- Fuhlbrigge A L, Sharma S. 哮喘异质性的解析:哮喘亚型解码. 过敏与临床免疫学杂志 2025, 156(1), 41-50
- Bae E, Park H J, Park H 等. 早期临床缓解在韩国成人哮喘患者肺功能下降和急性发作中的作用. 胸部医学 2025, 80(5), 273-282
- Rhee C K, Moon J Y, Joo H 等. 韩国哮喘指南概要. 结核与呼吸系统疾病(首尔) 2023, 86(3), 158-165
- Postma D S, Brightling C, Baldi S 等. ATLANTIS研究组. 哮喘中小气道功能障碍相关性与范围探索(ATLANTIS):一项前瞻性队列研究的基线数据. 柳叶刀呼吸医学 2019, 7(5), 402-416
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