Метаболомика сыворотки гипербилирубинемии и гиперурикемии на Тибетском плато имеет уникальные характеристики.

Том 13 научных докладов, номер статьи: 12772 (2023) Цитировать эту статью

186 Доступов

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Лишь немногие исследования предоставили данные о метаболических характеристиках метаболических заболеваний, таких как гиперурикемия и гипербилирубинемия, на Тибетском плато. В текущем исследовании мы стремились изучить метаболомические характеристики сыворотки гипербилирубинемии и гиперурикемии на Тибетском плато с целью обеспечить основу для дальнейших исследований их патогенеза, профилактики и лечения. Участники исследования родились в низкогорных районах ниже 1000 м и не имели опыта проживания в высокогорных районах до прибытия в Голмуд, Тибет (средняя высота: 3000 м) и Юйшу, Цинхай (средняя высота: 4200 м). В исследование были включены тридцать четыре участника с гипербилирубинемией (18 в Голмуде и 16 в Юшу), 24 участника с гиперурикемией и 22 здоровых человека из контрольной группы. Образцы сыворотки субъектов были отделены и затем отправлены в местную больницу третичного уровня для биохимического исследования. Для обнаружения сывороточных метаболитов и дифференциальных метаболитов использовалась широко нацеленная технология сыворотки, основанная на платформе сверхэффективной жидкостной хроматографии и тандемной масс-спектрометрии (UPLC-MS/MS). По сравнению со здоровыми людьми из контрольной группы, у пациентов с гипербилирубинемией из Голмуда наблюдалось 19 дифференциальных метаболитов, у пациентов с гипербилирубинемией из Юшу - 12 дифференциальных метаболитов, а у пациентов с гиперурикемией из Юшу - 23 дифференциальных метаболита. По сравнению с пациентами с гипербилирубинемией из Голмуда, расположенного на небольшой высоте, в группах Юшу было 33 различных метаболита. Дифференциальные метаболиты в первую очередь подразделяются на аминокислоты и их производные, нуклеотиды и их производные, органические кислоты и их производные, а также липиды/жирные кислоты. Они связаны с метаболическими путями, такими как метаболизм кофеина, метаболизм арахидоновой кислоты и метаболизм тирозина. Гипербилирубинемия и гиперурикемия на Тибетском плато имеют уникальные характеристики метаболомики сыворотки. Производные глицина, арахидоновая кислота и ее производные были связаны с плато-гипербилирубинемией, а ванилиновая кислота и пентадекафтороктановая кислота были связаны с плато-гиперурикемией.

В медицине под плато понимают территорию на высоте 3000 м и более над уровнем моря, которая характеризуется низким парциальным давлением кислорода, холодным климатом, высокой скоростью ветра и сильными ультрафиолетовыми лучами1. Более того, когда люди с равнин быстро выходят на плато, вероятно возникновение острой горной болезни (ОГБ) из-за гипоксии. В легких случаях может возникнуть ряд неспецифических клинических синдромов, таких как головная боль, головокружение, тошнота, рвота, бессонница и утомляемость, тогда как в тяжелых случаях ОМС вызывает поражение сердца, легких, головного мозга и других важных органов2. 3,4,5. Кроме того, пребывание на большой высоте может снизить висцеральную перфузию6 и уровень кислорода в крови, что приводит к гипоксии и индуцированному гипоксией восстановительному окислительному стрессу7.

Билирубин является основным метаболитом соединений железа-порфирина; Гипербилирубинемия относится к ситуации, при которой общий уровень билирубина превышает 20,5 моль/л, что может возникнуть из-за чрезмерной гибели эритроцитов, снижения способности гепатоцитов конвертировать билирубин или блокирования экскреции билирубина8 и может вызвать необратимое повреждение нервная система9. Билирубин является важным антиоксидантом, который может удалять активные формы кислорода (АФК) и снижать уровень окислительного стресса в организме10. Предыдущие исследования показали, что уровень гемоксигеназы-1 (HO-1) в крови альпинистов был значительно повышен, что может катализировать выработку биливердина, железа и CO из гема11. Впоследствии биливердин восстанавливается до билирубина, что приводит к повышению уровня билирубина в организме. Гиперурикемия означает, что уровень мочевой кислоты в крови натощак превышает 420 мкмоль/л у мужчин и 360 мкмоль/л у женщин при нормальной пуриновой диете. Предыдущие исследования показали, что уровень мочевой кислоты (конечного продукта пуринового обмена в организме) был значительно повышен у людей, находящихся на плато12,13. По мере увеличения уровня мочевой кислоты может активироваться путь АФК-РАС, что приводит к прооксидативному стрессу14,15. Гипоксия может вызвать повреждение печени из-за повышенного окислительного стресса и апоптоза клеток на больших высотах16,17. Печень является органом, непосредственно производящим билирубин, и основным местом производства мочевой кислоты10,18. Повреждение печени, вызванное гипоксией на больших высотах, может привести к прямому попаданию билирубина в кровоток. Ксантиноксидаза, которая в основном присутствует в печени и селезенке, является ключевым ферментом, лимитирующим скорость выработки мочевой кислоты18. Повреждение печени, вызванное гипоксией, может усиливать экспрессию ксантиноксидазы, повышая уровень мочевой кислоты19.