基于代谢组学的阿司匹林对急性心肌梗死患者的疗效评价与潜在生物标志物筛选

一、引言

急性心肌梗死是严重威胁人类生命健康的心血管疾病，发病率和死亡率居高不下。阿司匹林作为抗血小板治疗的基础药物，广泛应用于 AMI 的治疗与二级预防，能显著降低心血管事件风险 。然而，部分患者存在阿司匹林抵抗现象，导致治疗效果欠佳 。目前，临床上缺乏精准评估阿司匹林疗效的有效手段，限制了个体化治疗的实施。

代谢组学是一门研究生物体代谢产物变化的学科，能够全面反映机体的生理病理状态。在心血管疾病领域，代谢组学已用于疾病诊断、发病机制研究和药物疗效评价 。通过分析 AMI 患者在阿司匹林治疗前后代谢物的变化，有助于深入了解阿司匹林的作用机制，筛选出预测疗效的生物标志物，为 AMI 的精准治疗开辟新路径。

二、材料与方法

2.1 研究对象

选取 [ 具体医院名称 ] 心内科收治的 AMI 患者 [X] 例，均符合中华医学会心血管病学分会制定的AMI 诊断标准 。排除标准：近期使用过除阿司匹林外的其他抗血小板药物、抗凝药物或降脂药物；合并严重肝肾功能不全、恶性肿瘤、自身免疫性疾病等；对阿司匹林过敏。同时选取[X] 名年龄、性别匹配的健康志愿者作为对照组。所有研究对象均签署知情同意书。

2.2 治疗方案

AMI 患者入院后立即给予阿司匹林肠溶片（[ 具体规格和厂家 ]），首剂300mg 嚼服，随后每日 100mg 口服。治疗过程中，密切记录患者的临床症状、体征及实验室检查指标。

2.3 样本采集

分别于患者入院时（未服用阿司匹林前）及服用阿司匹林治疗 [ 具体时间，如 7 天 ] 后采集空腹静脉血 5ml ，置于 EDTA 抗凝管中， 3000r/min 离心 15min ，分离血浆，分装后于 -80^∘C 保存待测。健康对照组在体检时空腹采集静脉血，同样处理后保存。

2.4 代谢组学分析

2.4.1 样本预处理

将血浆样本在冰上解冻，取 100μl 血浆加入 400μl 预冷的甲醇 / 乙腈（体积比 1:1）溶液，涡旋振荡 30s ，冰浴孵育 10min ， 12000r/min 离心 15min ，取上清液转移至新的离心管中，于真空浓缩仪中吹干。残渣用 100μl 含 0.1% 甲酸的乙腈/ 水（体积比3:7）溶液复溶，涡旋振荡 30s ， 12000r/min 离心 10min ，取上清液转移至进样小瓶中，用于质谱分析。

2.4.2 质谱分析

采用超高效液相色谱 - 串联质谱联用仪（UPLC-MS/MS）进行分析 。色谱条件：选用 [ 具体型号的反相色谱柱 ]，柱温设定为 35^qC ；流动相 A 为含 0.1% 甲酸的水溶液，流动相 B 为含 0.1% 甲酸的乙腈溶液，采用梯度洗脱程序 。质谱条件：运用电喷雾离子源（ESI），正离子和负离子模式同时扫描；毛细管电压设置为 [ 具体电压值 ]kV，锥孔电压为 [ 具体电压值 ]V，离子源温度为 [ 具体温度值]℃ ；采用多反应监测（MRM）模式采集数据 。

2.4.3 数据处理

将采集到的质谱数据导入专业数据处理软件（如 MassLynx、Progenesis QI等），进行峰识别、积分、对齐等预处理操作 。对预处理后的数据进行归一化处理，采用主成分分析（PCA）、偏最小二乘判别分析（PLS-DA）等多元统计分析方法，筛选出阿司匹林治疗前后及与健康对照组之间具有显著差异的代谢物 。

2.5 生物信息学分析

利用 MetaboAnalyst、KEGG 等生物信息学数据库和工具，对筛选出的差异代谢物进行代谢通路分析，探究其参与的生物学过程及相关代谢通路 。通过构建代谢网络，进一步了解差异代谢物之间的相互关系及对 AMI 发生发展和阿司匹林治疗效果的影响 。

三、结果

3.1 代谢组学数据质量控制

通过对空白样本、质量控制样本（QC）及实际样本的分析，确保代谢组学数据的重复性和可靠性 。QC 样本的总离子流图（TIC）峰形和保留时间稳定，各代谢物峰面积的相对标准偏差（RSD）均小于 15% ，表明实验重复性良好 。

3.2 多元统计分析结果

PCA 得分图清晰显示，健康对照组、AMI 患者治疗前和治疗后的样本点在空间上明显分开，表明三组样本的代谢物谱存在显著差异 。PLS-DA 分析进一步筛选出具有显著差异的代谢物，通过置换检验验证模型的可靠性 。结果表明，所建立的PLS-DA 模型具有良好的区分能力和稳定性 。

3.3 差异代谢物筛选

通过 PLS-DA 分析的变量重要性投影（VIP）值（ ΔVIP>1 ）结合独立样本 t

检验（ P<0.05 ），筛选出阿司匹林治疗前后及与健康对照组之间的差异代谢物 。

共鉴定出[X] 种差异代谢物，涵盖脂肪酸类、氨基酸类、糖类等多种类型 。

3.4 代谢通路分析结果

生物信息学分析显示，这些差异代谢物主要参与能量代谢（如三羧酸循环、糖酵解等）、脂质代谢（如脂肪酸 β- 氧化、甘油磷脂代谢等）、氧化应激（如谷胱甘肽代谢等）等多条代谢通路 。其中，能量代谢和脂质代谢相关通路在AMI 患者中显著紊乱，阿司匹林治疗后部分代谢通路得到明显改善 。

四、讨论

本研究基于代谢组学技术，全面揭示了阿司匹林对 AMI 患者血浆代谢物的影响，筛选出与阿司匹林疗效相关的差异代谢物及代谢通路，为深入理解阿司匹林治疗AMI 的作用机制提供了新的视角。

在能量代谢方面，AMI 发生时，心肌细胞因缺血缺氧导致能量代谢严重障碍 。本研究发现，AMI 患者治疗前血浆中参与三羧酸循环和糖酵解的代谢物水平显著异常，如柠檬酸、琥珀酸、乳酸等 。阿司匹林治疗后，这些代谢物水平逐渐趋于正常，提示阿司匹林可能通过改善心肌细胞的能量代谢，减轻心肌损伤，这与朱正江等人的研究结果一致 。

脂质代谢紊乱在 AMI 的发病机制中起着关键作用 。本研究结果显示，AMI患者治疗前血浆中多种脂肪酸及甘油磷脂代谢物水平失衡，表明脂质代谢异常。阿司匹林治疗后，脂肪酸 β- 氧化相关代谢物水平升高，甘油磷脂代谢物水平恢复正常，说明阿司匹林可能通过调节脂质代谢，减少脂质在血管壁的沉积，从而降低心血管事件的发生风险 ，这与张涛等人在冠心病心血管事件风险评估中的研究结论相符 。

五、结论

本研究利用代谢组学技术，成功揭示了阿司匹林对 AMI 患者血浆代谢物的影响，筛选出与阿司匹林疗效相关的差异代谢物及代谢通路，为阿司匹林治疗AMI 的作用机制研究提供了新的证据 。这些差异代谢物作为潜在生物标志物，具有评估阿司匹林疗效及预测患者预后的潜力，为 AMI 的精准治疗开辟了新的方向 。然而，本研究样本量相对较小，后续需进一步扩大样本量进行验证 。同时，对于筛选出的潜在生物标志物，还需深入研究其在临床实践中的应用价值 。

参考文献：

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