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目的:本研究通过高效液相色谱-质谱联用的代谢组学平台对甲状腺乳头状癌组、甲状腺良性肿瘤组的血清进行对比分析,并分析其临床意义,为探索甲状腺乳头状癌的潜在生物标记物提供实验基础,为甲状腺乳头状癌的诊断、分类提供新思路。方法:1.收集湖南省人民医院乳甲外科2018年10月—2019年02月经病理确诊的甲状腺肿块患者入院当天空腹血清标本共80例,包括甲状腺乳头状癌和甲状腺良性肿瘤血清标本各40例。2.应用高效液相色谱串联四级杆飞行时间质谱技术(HPLC-Q-TOF-MS/MS)对样本血清中的小分子代谢物分析,将检测到的代谢物与数据库中的代谢物生物信息比对,得到代谢物的分子量,结构、质荷比等结果,采集图谱。3.应用MetaboScape 3.0软件提取原始数据,利用总离子流图进行归一化数据处理,最后利用MetaboAnalysis 4.0进行差异性代谢物的生物学分析,寻找甲状腺乳头状癌可能受影响的代谢通路。结果:1.从QC质控、数据归一化结果可知本实验数据可靠。2.所有样本分析后,共检测出261个代谢物,通过FC>1.2,且p值<0.05筛选出22个差异性代谢物,其中,甲状腺乳头状癌中上调的代谢物为组胺、精胺、3-甲氧基肾上腺素、亚精胺,下调的代谢物为双环胺、β-丙氨酸、α-亚油酸乙醇酰胺、油酰单乙醇胺、20-丙烯酸乙醇酰亚胺、二均γ-亚油酸乙醇酰胺、聚乙二醇甲酰胺、己酸、反式-2-十四烯基肉碱、3-羟基己二烯基肉碱、N-花生酰甘氨酸、油酸酰胺、D-α-氨基丁酸、5-羟色胺、二十二碳五烯酸、磷酸胆碱、花生四烯酸乙醇胺、异戊酰肉碱。3.进一步结合VIP>1、FC>1.2,且p<0.05,得出16个潜在小分子代谢生物标志物,分别为组胺、精胺、3-甲氧基肾上腺素、β-丙氨酸、α-亚油酸乙醇酰胺、油酰单乙醇胺、亚精胺、20-丙烯酸乙醇酰亚胺、二均γ-亚油酸乙醇酰胺、聚乙二醇甲酰胺、己酸、反式-2-十四烯基肉碱、3-羟基己二烯基肉碱、N-花生酰甘氨酸、油酸酰胺、D-α-氨基丁酸。4.通过ROC曲线下面积(AUC)对差异性代谢物进行可信度检测,得到AUC值>0.8的代谢物为组胺、精胺、3-甲氧基肾上腺素、β-丙氨酸、α-亚油酸乙醇酰胺、亚精胺、N-花生酰甘氨酸。5.本试验共检测出3条异常代谢通路,提示这些通路可能参与甲状腺乳头状癌的代谢网络,包括β-丙氨酸代谢(beta-Alanine metabolism)通路、谷胱甘肽代谢(Glutathione metabolism)通路、精氨酸和脯氨酸代谢(Arginine and proline metabolism)通路。结论:1.甲状腺乳头状癌和甲状腺良性肿瘤代谢轮廓存在显著差异。2.组胺、精胺、3-甲氧基肾上腺素、β-丙氨酸、α-亚油酸乙醇酰胺、亚精胺、N-花生酰甘氨酸可作为甲状腺乳头状癌潜在的生物标记物。