基于质谱技术骨关节结核血清诊断模型及生物标志物研究

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目的:
  骨关节结核为常见的肺外结核病之一,其早期临床表现不明显,不易与其它骨关节疾病相区分。同时现有影像学和实验室检查较难进行早期诊断,极大地影响患者的治疗和预后。基于此种临床现状,本课题利用质谱技术建立相关疾病血清差异蛋白多肽诊断模型、筛选患者血清中骨关节结核相关的潜在生物学标志物,进而使用临床标本进行验证,以求为骨关节结核的早期辅助诊断提供参考。
  方法:
  收集临床上已确诊的骨关节结核、类风湿关节炎、强直性脊柱炎、骨关节感染住院患者血清标本,同时收集健康成人血清标本作为阴性对照。应用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)分析疾病及健康成人血清标本蛋白指纹图谱,筛选出各组中有价值的血清差异蛋白多肽进而分别建立骨关节结核与类风湿关节炎、强直性脊柱炎、骨关节感染和健康成人的血清差异蛋白多肽诊断模型并使用临床标本进行验证。同时应用液相色谱-串联质谱技术(LC-MS/MS)分析疾病及健康成人血清标本蛋白质组成,筛选出各组中表达上调的差异蛋白,通过绘制韦恩图汇总出仅在骨关节结核中表达上调的差异蛋白,并使用不同批次血清标本进行酶联免疫吸附试验(ELISA)验证以判断差异蛋白的诊断效能。
  结果:
  经过MALDI-TOF MS分析,成功建立了骨关节结核-健康成人对照、骨关节结核-类风湿关节炎、骨关节结核-强直性脊柱炎、骨关节结核-骨关节感染共计四种血清差异蛋白多肽诊断模型,经验证各诊断模型的灵敏度分别为92.86%、77.55%、82.65%、77.55%,特异度分别为81.69%、75.71%、71.11%、94.64%,阳性预测值分别为87.50%、81.72%、86.17%、96.20%,阴性预测值分别为89.23%、74.65%、65.30%、70.67%。经过LC-MS/MS分析,在骨关节结核患者血清中最终共筛选出18种差异表达上调的蛋白,使用ELISA进行验证后筛选出人类血清补体H因子相关蛋白1(CFHR1)和人类血清补体H因子相关蛋白2(CFHR2)为诊断效能较好的潜在血清差异蛋白标志物。
  结论:
  成功建立了骨关节结核与相关骨关节疾病及健康成人对照的血清差异蛋白多肽诊断模型,为早期辅助诊断骨关节结核提供了较为便捷的方法。同时筛选出两种较有价值的在骨关节结核组中特有的表达上调的潜在血清差异蛋白标志物,为骨关节结核的早期辅助诊断生物标志物的研究提供了参考价值。
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