选题依据:肾病综合征是一种常见的肾小球疾病,具有膜性肾病和Ig A肾病等多种分型,如果不能得到及时有效的治疗,病情将继续恶化最终发展为肾衰甚至尿毒症。目前,尿氮素和血肌酐等指标常用于肾脏疾病GSKJ4细胞培养的临床诊断,但其灵敏度低,不利于肾脏疾病的早期诊断。同时,在临床上,肾病综合征的分型诊断主要依赖于肾活检,但其具有持续血尿、肾包膜下血肿和穿刺部位感染等缺点,且有明显凝血功能障碍、孤立肾和高血压等的患者禁止使用肾活检进行检测。除此之外,肾小球滤过率和蛋白尿在一定程度上能够反映肾病综合征进展,但易受饮食及机体状态等因素的影响,也不能反映机体系统代谢情况。由此可见,肾病综合征尚无较好的早期和分型诊断方法,筛选肾病综合征灵敏度高的早期诊断标志物势在必行,寻找副作用小的分型诊断生物标志物和能够直接反映肾病综合征病变状态的进展生物标志物也具有重大意义。目的:(1)筛选肾病综合征患者尿液中的潜在分型生物标志物和潜在进展生物标志物。(2)筛选肾病综合征大鼠的血清潜在病理标志物。方法:(1)基于非靶向代谢组学技术筛选并鉴定健康对照组与肾病综合征(包括膜性肾病和Ig A肾病)患者尿液中的差异代谢物,选择膜性肾病和Ig A肾病间非共有且AUC>0.5的代谢物作为二者的潜在分型生物标志物。同时,基于非靶向代谢组学技术筛选并鉴定健康对照组与尿毒症患者尿液中的差异代谢物,选择与肾小球滤过率呈显著线性的代谢物作为膜性肾病或Ig A肾病发展为尿毒症的潜在进展生物标志物。(2)通过16s r DNA高通量测序技术对肾病综合征模型大鼠结肠内容物中的肠道微菌群的结构组成、菌群丰富度和功能进行分析,从而分析肾病综合征模型大鼠的菌群变化,并筛选出潜在菌群标志物。(3)基于非靶向代谢组学分析肾病综合征大鼠血清中极性代谢物和非极性代谢物的变化情况,结合VIP值和P值筛选空白组与肾病综合征模型组大鼠间的差异变量,通过HMDB在线数据库结合代谢物质谱裂解规律对其进行鉴定,最后依据潜在菌群标志物对差异代谢物进行聚焦,得到肾病综合征大鼠的潜在病理标志物。结果:(1)吲哚乙酸、异亮氨酸脯氨酸、Dl-吲哚-3-乳酸、D-苯丙氨酸和L-色氨酸被鉴定为膜性肾病和Ig A肾病的潜在分型生物标志物。丙氨酰亮氨酸GW-572016核磁、9-癸酰肉碱、葡萄糖酸、辛基甘氨酸和癸二酸被鉴定为膜性肾病进展为尿毒症的潜在进展生物标志物;丙氨酰亮氨酸、9-癸酰肉碱、辛基甘氨酸和癸二酸被鉴定Ig A肾病进展为尿毒症的潜在进展生物标志物。(2)在肾病综合征大鼠中,肠道菌群的Chao1指数显著下降,说明肠道菌群的丰富度显著降低。Principal co-ordinates analysis和non-metric multidimensional scaling结果显示,空白组和模型组能够完全分离,说明两组间肠道菌群的结构组成发生了变化。与空白组相比,肾病综合征大鼠中15个菌群的相对丰度发生了显著变化,其中,Firmicutes、Bacilli和Lactobacillales等10个肠道菌与疾病的发生发展显著相关。此外,功能预测结果表明,肠道菌群紊乱导致36条代谢通路发生极显著变化(P<0.001),包括L-色氨酸生物合成、L-酪氨酸生物合成超途径、L-苯丙氨酸生物合成超途径和L-鸟氨酸生物合成途径等。(3)本研究筛选了空白组和肾病综合征模型组大鼠血清中的差异代谢物126个,其中,满足AUC>0.85且FC>1.5或FC<0.8的代谢物有46个,与潜在菌群标志物相关系数|r|>0.7的代谢物有13个,包括LPC(17:0/0:0)、LPC(22:5/0:0)和PC(O-16:0/20:5)等,被初步鉴定为肾病综合征的血清潜在病理标志物。结论:本研究基于肾病患者尿液非Biocomputational method靶代谢组学技术筛选了肾病综合征的潜在分型生物标志物以及进展为尿毒症的潜在进展生物标志物。其中,潜在分型标志物包括吲哚衍生物和氨基酸类代谢物;潜在进展标志物主要涉及氨基酸和有机酸类物质。同时,基于肾病综合征模型大鼠筛选了潜在的菌群标志物,发现Firmicutes、Bacilli和Lactobacillales等10个肠道菌的丰度发生了显著变化。最后,整合菌群标志物聚焦了肾病综合征模型大鼠的血清潜在病理标志物,包括LPC(17:0/0:0)、LPC(22:5/0:0)和PC(O-16:0/20:5)等13个甘油磷脂类代谢物。