基于血清全通路氧化脂质组学分析心力衰竭生物标志物的方法及应用

本发明涉及生物样本中氧化脂质的分析领域，具体地涉及基于血清全通路氧化脂质组学分析心力衰竭生物标志物的方法及应用。

背景技术：

1、心力衰竭是指由于心脏的收缩功能和/或舒张功能发生障碍，不能将静脉回心血量充分排出心脏，导致静脉系统血液淤积，动脉系统血液灌注不足，从而引起心脏循环障碍症候群，此种障碍症候群集中表现为肺淤血、腔静脉淤血。心力衰竭是许多形式的晚期心血管疾病最后阶段的临床表现。随着人口老龄化的进程加剧，患病率逐年攀升，给公共卫生保健系统和个人家庭带来沉重负担。生物标志物在心力衰竭临床实践及患者管理的各个方面都发挥着至关重要的作用，生物标志物的应用提供了一种快速、客观、低成本的定量工具。

2、现有技术中公开了用于诊断心力衰竭的标志物。例如，中国专利申请cn104470942a公开了一种生物标志物，即饥饿素信号肽(ghrsp)片段，其可用于在患有不同障碍、疾病和病症，包括肺炎、心力衰竭、或肺炎并发心力衰竭或疑似肺炎、心力衰竭、或肺炎并发心力衰竭的对象中诊断、预后、风险分层、评估、疾病分期、监测、分类以及确定进一步诊断和治疗方案。然而，该标志物并不是心力衰竭的特异性标志物。

3、中国专利申请cn114994325a公开了一种急性心力衰竭诊断生物标志物及其治疗用途，所述生物标志物为人外周血cd170+中性粒细胞、cd170蛋白及cd170+中性粒细胞特异性代谢产物。该生物标志物可用于急性心力衰竭的早期诊断。通过生物标志物可以识别急性心力衰竭的高发人群，据此改变这类患者的生活方式，促进其以健康的方式生活。针对急性心力衰竭患者的代谢异常，给予相应的生物标志物及生物标志物组合的治疗，能够有针对性的治疗急性心力衰竭。然而，该方法是从代谢产物、细胞、蛋白、三个方面进行诊断，诊断方法复杂。

4、中国专利申请cn115792237a公开了一种早期预测心力衰竭的生物标志物，其在大鼠急性心肌梗死后心力衰竭的动物模型上构建从心肌梗死到心力衰竭动态演变蛋白质分子网络，利用回归分析筛选出vcan和col1a1为心力衰竭早期预警标志物。进一步细胞水平研究发现，使用血管紧张素ii处理后，心肌细胞的vcan及col1a1的表达显著升高，而采用抑制剂分别干预vcan与col1a1后，能够减缓血管紧张素ii对心肌细胞的损伤，表明vcan与col1a1与疾病的进程密切相关。然而，该专利申请并没在人体内对标志物的效果进行验证。

5、综上，目前仍然需要更简单、更具有实用性的心力衰竭诊断标志物。

6、背景技术中的信息仅仅在于说明本发明的总体背景，不应视为承认或以任何形式暗示这些信息构成本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明研究发现氧化脂质代谢在心力衰竭治疗和诊断中具有潜在价值，并经深入研究进一步发现特定的氧化脂质或其联合可以作为诊断指标，用于区分心力衰竭具有优异效果。具体地，本发明包括以下内容。

2、本发明的第一方面，提供一种基于血清全通路氧化脂质组学分析心力衰竭生物标志物的方法，其包括：

3、(a) 在动物模型中进行全通路血清氧化脂质靶向代谢组学分析，得到具有显著差异的氧化脂质代谢物作为第一潜在生物标志物；

4、(b) 在健康和心力衰竭受试者中进行全通路血清氧化脂质靶向代谢组学分析，得到具有显著差异的氧化脂质代谢物作为第二潜在生物标志物；

5、(c) 取第一潜在生物标志物和第二潜在生物标志物中共同的生物标志物作为自变量，以心力衰竭为作因变量，利用二元逻辑回归分析筛选得到候选生物标志物；和

6、(d) 验证候选生物标志物的准确性；

7、其中，所述全通路包括氧化脂质中从亚油酸(la)经lox到oxoodes通路、从la经cyp环氧合酶到epomes通路、从二高-γ-亚麻酸(dgla)经lox到hetre通路、从dgla经cox到前列腺素类(prostanoids)通路、从花生四烯酸(aa)经lox到lts&lxs通路、从aa经lox到中链hetes通路、从aa经非酶促反应到中链hetes通路、从aa经非酶促反应到异前列腺素(isoprostanes)通路、从aa经cyp环氧合酶到eets通路、从aa经cyp ω-羟化酶到hetes通路、从aa经cox到前列腺素类通路、从ɑ-亚麻酸(ala)经lox到hotres通路、从二十碳五烯酸(epa)经lox到hepes通路、从epa经cyp环氧合酶hepes、从epa经cyp环氧合酶epetes、从epa经非酶促反应到hepes、从epa经cox到前列腺素类通路、从二十二碳六烯酸(dha)经lox到hdhas通路和从dha经cyp环氧合酶到epdpa通路。

8、在某些实施方案中，根据本发明所述的方法，其中，所述动物模型选自大鼠、小鼠、猪、狗或猫。

9、在某些实施方案中，根据本发明所述的方法，其中，所述动物模型为心力衰竭动物模型。

10、在某些实施方案中，根据本发明所述的方法，其中，进一步包括从血液萃取得到氧化脂质的步骤，其包括利用固相萃取柱和萃取试剂进行萃取，其中，所述固相萃取柱为亲水亲脂性柱，所述萃取试剂包括醇、水以及含甲酸的醇，所述氧化脂质的获得包括用醇和水分别平衡所述亲水亲脂性柱，将血液上柱并用纯水洗涤，在惰性环境下干燥柱后，用含甲酸的醇洗脱，并收集所需组分干燥后作为质谱样本。

11、在某些实施方案中，根据本发明所述的方法，其中，利用质谱仪进行血清氧化脂质靶向代谢组学的分析，所述质谱仪包括色谱柱和质谱试剂，所述质谱试剂包括含乙腈和水的流动相a和含乙腈和异丙醇的流动相b。

12、在某些实施方案中，根据本发明所述的方法，其中，所述质谱仪的梯度洗脱条件为：0-12.0 min，0-60% b；12.0-14.0 min，60-100% b；14.0-14.1 min，100-0% b；14.1-16.0 min，0% b；流速：0.4ml/min，柱温：40℃，样本室温：4℃，进样量：5μl。

13、本发明的第二方面，提供试剂在制备用于诊断心力衰竭的装置中的用途，其中，所述试剂为能够检测根据第一方面所述方法得到的生物标志物的试剂。

14、在某些实施方案中，根据本发明所述的用途，其中，所述试剂包括萃取试剂和质谱试剂。

15、在某些实施方案中，根据本发明所述的用途，其中，所述生物标志物为12-hete、20-hete和4-hdha三者的组合。

16、本发明将氧化脂质全通路方法成功应用于心力衰竭大鼠及患者临床血清样本的检测，并且通过与健康血清样本比较，在心力衰竭大鼠血清中共得到10个潜在生物标志物，并且通过临床心力衰竭患者血清进行验证，得到共同的5种差异代谢物，分别包括(12-，15-，20-)hete、pgd2和4-hdha，进一步进行二元逻辑回归逐步分析和受试者工作特征曲线roc 分析，综合得到12-hete、20-hete、4-hdha这3个差异代谢物联合诊断指标，通过验证组样本数据对该联合诊断模型进行验证，结果显示，该联合诊断指标区分心力衰竭疾病的能力较强，具有优异的临床诊断意义。