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背景物质依赖的诊断和治疗主要依靠医生经验,缺乏客观标记物。代谢组学是研究生物体系的代谢网络的一种新技术,能够反映机体综合的代谢状况,更贴切的反应临床条件下的病理生理过程,有望通过这种技术发现物质成瘾的诊疗生物标记物。对合成毒品的治疗,重复经颅磁刺激(repetitive transcranial magnetic stimulation,r TMS)是一种温和无创的物理疗法,研究发现其能够有效减轻物质依赖者的渴求程度,但疗效缺乏客观生物标记物,且影响因素不明。对传统阿片类毒品的治疗,主要采用美沙酮维持治疗(Methadone maintenance treatment,MMT),其疗效的影响因素众多,结果并不一致。目的1.探索甲基苯丙胺成瘾患者血清代谢组学特点。寻找可能作为生物标记物的差异代谢产物及可能的调控机制网络,并对调控基因及酶的表达水平进行验证。2.探索甲基苯丙胺成瘾患者r TMS治疗前后血清代谢组学特点,探索可能作为疗效标记物的差异代谢产物,以及疗效影响因素。3.探索MMT治疗海洛因依赖的疗效影响因素。方法1.入组40例重度甲基苯丙胺成瘾患者,社会招募健康对照38例。入组接受MMT治疗的海洛因依赖患者240例。收集患者一般资料并评估相关量表。2.采用气相色谱-质谱联合(Gas Chromatography-Mass Spectrometer,GC-MS)技术检测被试血清代谢组学特征。使用生物信息学方法建立调控网络模型。采用酶联免疫吸附测定(enzyme-linked immuno sorbent assay,ELISA)对模型中的调控酶的表达进行检测,采用定量聚合酶链反应(quantitative polymerase chain reaction,Q-PCR)对模型中的调控基因的表达进行检测。3.将甲基苯丙胺成瘾患者随机分成两组,分别给予r TMS干预及伪刺激,采用GC-MS技术检测干预前后被试血清代谢组学特征。寻找特征性的治疗标记物。并分析影响疗效(渴求)的因素。4.对入组的MMT门诊患者进行6个月的随访,分析M1阿片受体(M1 opioid receptor,OPRM1)、ATP结合盒亚家族B成员1(ATP-binding cassette subfamily B member 1,ABCB1)基因多态性和脱落情况及吗啡尿检阴性率的相关性,分析MMT疗效的影响因素。结果1.在甲基苯丙胺成瘾组被试中,相对于健康对照被试,共检测出35种差异表达的代谢产物(p<0.05),其中21中代谢产物能够查询到通路,分布在4条显著改变的通路上:(1)精氨酸合成,(2)丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸代谢,(3)半胱氨酸和蛋氨酸代谢,(4)嘌呤代谢(p<0.05)。2.选取“丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸代谢”通路上的差异代谢产物建立调控网络模型,共发现有13个调控基因,通过29个中间蛋白,调控4种关键酶的表达,并最终影响3个代谢产物的表达量。3.采用ELISA对模型中的调控酶的表达进行检测,结果发现4种调控酶的表达在两组间无差异(p>0.05)。采用Q-PCR对模型中的调控基因的表达进行检测,发现有5个基因表达有显著差异,分别为DLG2,PLA2G4,PDE4D,PDE4B,EPHB2(p<0.05)。4.经过r TMS干预后,成瘾被试的线索诱发渴求水平下降,并有8种代谢产物的表达发生了显著改变(p<0.05),分别为:a-生育酚(干预后为干预前的1.3倍),5-羟赖氨酸(0.8倍),癸酰基肉毒碱(1.8倍),甘油酸(1.2倍),苹果酸(1.3倍),己酸(1.4倍),富马酸(1.2倍),a-酮异戊酸(1.1倍)。其中3种代谢产物的表达较基线时发生了逆转,分别为a-生育酚、甘油酸、富马酸。这三种代谢产物有作为疗效标记物的潜力。多元线性回归分析提示,r TMS干预、a-生育酚、戒断时长、PSS10得分是渴求水平变化的影响因素。5.OPRM1基因的rs562859等位基因及基因型在维持组和脱失组间存在显著差异(p<0.05)。维持组A等位基因及AA基因型显著多于脱失组,G等位基因及GG基因型显著少于脱失组(p<0.05)。其余单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)位点及ACBC1基因SNP位点未发现在两组间存显著差异(p>0.05)。OPRM1基因位点rs3192723GG携带者的吗啡尿检阴性率显著低于GA/AA携带者;rs562859AA携带者的吗啡尿检阴性率显著高于AG/GG携带者(p<0.05),未发现其他SNP及ACBC1基因SNP的吗啡尿检阴性率在各基因型间存在显著差异(p>0.05)。Logist回归分析显示:ABCB1基因rs2032582(GG)位点,首次吸毒年龄、海洛因日平均剂量、尼古丁使用年限、BIS非计划性得分影响MMT治疗依从性。OPRM 1基因rs3192723(GG)和rs2236259(TT)位点影响吗啡尿检阳性率的高低。结论1.甲基苯丙胺成瘾对人的产生长远的影响,血清L-谷氨酰胺、丙酮酸、L-天冬氨酸有望作为成瘾生物标记物;a-生育酚、甘油酸、富马酸有望成为r TMS治疗的外周生物标记物。2.谷氨酸代谢通路受到广泛的基因调控,涉及信号转导、神经系统发育、细胞膜转运、突触发育、可塑性极稳定性等方面。说明甲基苯丙胺对人体的影响广泛,并不仅限于几个神经递质。3.OPRM1、ABCB1基因型及首次吸毒年龄、海洛因日平均剂量、尼古丁使用年限、冲动性能够影响MMT疗效。