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胎儿生长受限羊水代谢组学特征

【摘要】目的通过靶向代谢组学方法研究胎儿生长受限（fetalgrowthres

triction，FGR）病例羊水的代谢组学特征，确定有生物标记物潜力的差异代谢

物，分析代谢通路，为FGR的发病机制研究提供代谢方面的线索。方法2020

年6月至2023年11月，前瞻性收集在暨南大学附属广东省第二人民医院就诊的

19例FGR胎儿（FGR组）和30例正常体重胎儿（对照组）的羊水（羊水取材孕

周为16~32周）。采用液相色谱串联质谱的靶向代谢组学分析羊水标本的代谢物。

通过聚类分析与多元统计分析等方法分析FGR组与对照组代谢谱的差异，利用代

谢组学数据库进行代谢途径富集分析，利用受试者工作特征曲线分析寻找潜在的

生物标记物。结果在FGR组与对照组，共鉴定出16种差异代谢物，分别为没

食子酸、6-羟基烟酸、2-甲基戊酸、十一酸、三甲胺、γ-亚麻酸、癸酰基肉碱、

α-亚麻酸、4-乙基辛酸、油酸、邻己基肉碱、L-茶氨酸、松二糖、4-氢肉桂酸、

L-天冬氨酸和3-甲基戊酸，涉及不饱和脂肪酸的生物合成、烟酸和烟酰胺代谢、

碳代谢、脂肪酸生物合成等代谢通路。对上述16种差异代谢物进行受试者工作

特征曲线分析，发现其中9种差异代谢物的曲线下面积（areaunderthecurve，A

UC）0.7：分别为油酸（AUC0.851，95%CI：0.737~0.965）、α-亚麻酸（AUC

0.798，95%CI：0.664~0.933）、4-氢肉桂酸（AUC0.756，95%CI：0.619~0.8

95）、L-天冬氨酸（AUC0.747，95%CI：0.595~0.900）、4-乙基辛酸（AUC0.

746，95%CI：0.610~0.881）、邻己基肉碱（AUC0.746，95%CI：0.610~0.881）、

癸酰基肉碱（AUC0.735，95%CI：0.589~0.881）、松二糖（AUC0.735，95%CI：

0.589~0.882）和2-甲基戊酸（AUC0.725，95%CI：0.577~0.872），可作为潜

在的生物标记物。结论FGR胎儿有显著的代谢物差异，涉及缺氧应激、炎性反

应相关的脂肪酸、氨基酸等。油酸等可作为FGR胎儿生长发育相关的潜在生物标

记物。

【关键词】胎儿生长受限；羊水；差异代谢物；代谢通路；生物标记物

胎儿生长受限（fetalgrowthrestriction，FGR）是指受母体、胎儿、胎

盘等病理因素影响，胎儿生长未达到其应有的遗传潜能，多表现为超声估测胎儿

体重或腹围低于相应胎龄第10百分位［1-2］。根据出生体重定义的小于胎龄儿

（smallforgestationalage，SGA）除包括病理性的FGR以外，还可能包括

健康小样儿。另一方面，体重正常的胎儿可能并未达到其基因编程的生长潜力［3

-4］。FGR与死胎、死产、胎儿神经系统损伤等相关［5］，识别与管理FGR病

例是降低围产期死亡率的一大挑战。尽管体重第3百分位数的胎儿发生不良事

件的风险明显更高，但仅凭胎儿大小不足以准确预测FGR及其相关风险［6］，

寻找补充的FGR生物表型或准确的生物标记物就显得十分重要。研究胎儿的发育

过程，羊水是一个十分关键的媒介。羊水成分随妊娠时间变化，妊娠早期的羊水

主要是母体血清经胎膜进入羊膜腔的透析液，成分与母亲的组织液相似；在妊娠

中期以后，孕14周时胎儿尿液开始形成，孕20周后羊水中的主要成分为胎儿排

出的尿液，因此羊水中有98%为水分，还含有无机盐、蛋白质、葡萄糖、酶、脂

肪和激素等成分［7］。羊水代表了母体、胎儿及胎盘脐带多种因素共同作用后

的胎儿发育状况，更可以直观体现胎儿的代谢情况［8-10］。因此，鉴定羊水的

成分变化对于理解胎儿疾病至关重要。虽然FGR是一种异质性疾病，但均表现为

胎儿营养受限，呈现代谢紊乱的特征［9］。代谢组学是继三大组学（基因组学、

转录组学和蛋白质组学）后出现的新兴组学，在基于基因组-转录组-蛋白质组-

代谢组的系统生物学框架内，代谢组学处于最下游，最接近生物表型。鉴于FGR

似乎是一种代谢紊乱，代谢组学被认为是研究它的最佳方法［11-12］。故本研

究运用代谢组学技术寻找与FGR相关的生物标记物，以进一步提高诊断准确性，

以为FGR的病理生理学提供新的见解。

资料与方法

一、研究对象

2020年6月至2023年11月，