AJRCCM：血浆代谢组学揭示了类鼻疽的独特生物和诊断特征

败血症的全球负担每年接近5000万例，并且在资源贫乏的环境中影响最大。由于宿主因素、病原学病原体和临床能力的全球异质性，减少这一健康负担需要在不同的高危人群中进行研究。例如，在东南亚和澳大利亚北部等热带地区，由革兰氏阴性杆菌伪伯克霍尔德菌引起的类鼻疽（Meliosis），是严重感染和败血症的常见原因。类鼻疽可通过摄入、吸入或经皮接种假芽孢杆菌(一种环境腐生菌)而获得。在包括美国在内的许多国家，类鼻疽病被认为是一种新兴的全球威胁。

2022年，美国疾病控制和预防中心在密西西比州墨西哥湾沿岸地区报告了两例无关的类鼻疽感染病例后，从土壤和水样中分离出假假芽孢杆菌，这表明这种感染现在是美国大陆的本土感染。类鼻疽病在整个热带地区可能没有得到充分报道，但在东南亚，确诊感染的病死率达到50%。迫切需要更好地了解类鼻疽的发病机制，并开发新的诊断和预测生物标志物。

代谢组学系统地研究作为代谢产物的小分子，可用于研究对宿主-病原体相互作用、疾病状态、营养变化和应激的反应。因此，代谢组学已被用作改善败血症诊断和预后的信息工具。然而，对人类类鼻疽病的代谢组学研究很少。研究人员假设，假假芽胞杆菌感染可诱导血浆中代谢组紊乱，这反映了失调的途径，并且可以利用这一信息来区分类鼻疽和其他感染，并预测类鼻疽的临床有意义的结果。

2023年10月9日发表在AMERICAN JOURNAL OF RESPIRATORY AND CRITICAL CARE MEDICINE的文章，研究人员利用对泰国东北部农村地区严重感染和脓毒症患者进行大规模血浆代谢组学分析的唯一大型前瞻性研究之一，目的是确定类鼻疽病中差异改变的代谢物和途径。研究人员利用这些信息来建立诊断和预后分子分类器。

使用综合方法，系统地评估了从泰国农村住院感染患者前瞻性队列中选择的个体中血浆代谢物和途径的差异富集。使用统计学和生物信息学方法来区分梅利多病患者特有的代谢特征和过程，以及致命和非致命病例之间的代谢特征和过程。

研究结果显示，梅利虫病（n=175）和非梅利瘤病感染（n=75）血浆样本的代谢分析和途径丰富分析显示，梅菌病患者中存在明显的免疫代谢状态，如肌脲宁途径中的过度色氨酸分解代谢以及鞘菌素和神经酰胺物种水平显著增加所表明的那样。研究人员推导出了一个12代谢物分类器，以区分梅利虫病和其他感染，在第二组验证的患者中，接收器操作特征曲线下的区域为0.87。与幸存者（n=81）相比，Melioidosis非幸存者（n=94）的代谢组明显受到干扰，亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸代谢增加，循环游离脂肪酸和酰肉碱升高。一个有限的8代谢物面板显示出作为丝虫病死亡率的早期预兆的前景。

（A）经年龄、性别、BMI和糖尿病调整的梅利度病患者和其他感染患者之间75种显著差异丰富的代谢物的热图（B）来自各种途径的八种代表性代谢物的盒装本，将梅利度病患者的水平与其他感染患者的水平进行比较。显示的P值是使用韦尔奇的t检验计算的

综上所述，这项研究反映了将组学技术应用于低资源环境下的严重感染和败血症的潜在力量，可以提高对优先病原体的病理生理机制的认识，并开发诊断和预后工具。这项调查提供了对丝虫病病理生理学的重要而新颖的见解，并提出了有前途的代谢物生物标志物面板，用于诊断和预测这一新兴的全球威胁。

原始出处

Xia L, Hantrakun V, Teparrukkul P, Wongsuvan G, Kaewarpai T, Dulsuk A, Day NPJ, Lemaitre RN, Chantratita N, Limmathurotsakul D, Shojaie A, Gharib SA, West TE. Plasma Metabolomics Reveals Distinct Biological and Diagnostic Signatures for Melioidosis. Am J Respir Crit Care Med. 2023 Oct 9. doi: 10.1164/rccm.202207-1349OC. Epub ahead of print. PMID: 37812796.