Cell：检测血液代谢物，可准确预测孕妇的孕龄和预产期
来源：中检健康
编辑：中检健康
时间：2020-07-01
孕期是母婴最关键的时期之一。全球每年2亿例怀孕中，有30万例与妊娠和生育相关的孕产妇死亡和700万例围产期死亡。准确估计妊娠和分娩的时间，更好地了解妊娠的调控方式，对于许多产科临床决策、早产及相关治疗方案的确定至关重要。然而，目前可用于估计胎龄的母体血液中标记物测序及临床标志物的检测较贵、费时且准确性不理想。因此，急需开发出一种可以准确估计妊娠和分娩时间的方法。
近日，来自斯坦福大学及丹麦血清研究所的研究人员在《Cell》上发表了其对孕妇整个怀孕期间血液代谢产物的非靶向代谢组学分析结果，确定了与妊娠有关的代谢物和代谢途径，提供了怀孕期间和产后时期代谢物变化的全面视图，且构建了含5个代谢物的代谢时钟，可以根据孕早期超声高准确性预测孕龄和分娩时间。
近日，来自斯坦福大学及丹麦血清研究所的研究人员在《Cell》上发表了其对孕妇整个怀孕期间血液代谢产物的非靶向代谢组学分析结果，确定了与妊娠有关的代谢物和代谢途径，提供了怀孕期间和产后时期代谢物变化的全面视图，且构建了含5个代谢物的代谢时钟，可以根据孕早期超声高准确性预测孕龄和分娩时间。
https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.05.002
研究人员对丹麦的30名妊娠女性从怀孕第5周到产后期每周抽取的血样进行非靶向代谢组分析，共鉴定出9651种代谢产物，其中，4995种在怀孕期间和产后发生了改变，176种与妊娠显著相关，其中68种代谢产物在妊娠期间的变化超过50％。大多数这些代谢物变化在分娩后会迅速恢复至基线。
非靶向代谢组学可根据胎龄精确地聚集每周的血浆样本
通过KEGG分析，研究人员发现，妊娠期间的可注释化合物的48条代谢途径中有34条发生了显著变化。在最主要的改变途径中，类固醇激素的生物合成在妊娠时增强，在妊娠结束前达到峰值，然后在分娩后不久急剧下降。除类固醇途径外，随着母亲适应妊娠，代谢组会发生全系统的重新配置。
随后，研究人员基于高分辨率视图建立了代谢时钟来预测各个血浆样品的胎龄。其产生了包含五个具有高度预测性的化合物（四个类固醇和一个脂质）的线性模型，通过血浆样本交叉测验发现新陈代谢时钟模型产生的结果与早孕超声估计的胎龄明显相关。且使用该主要代谢组数据可以对正常妊娠样本进行20、24、28、32和37个孕周之前或之后准确分类。
另外，研究人员还检查了不同个体的代谢时钟预测性能，发现对于大多数人，该模型预测与妊娠早期超声所估计的胎龄一致，少数人具有预测偏差，可能与婴儿出生体重密切相关。胎儿较重的母亲中，总的代谢时钟往往会超过由孕早期超声确定的胎龄，而在胎儿较轻的母亲中，总的代谢时钟会延迟。总代谢时钟早于超声评估的妇女往往早产，代谢时钟中的时间延迟则与孕妇分娩时间延迟也相关。
妊娠代谢时钟:机器学习选择的五种代谢物能准确预测妊娠正常进展的时间
研究人员还测试了孕妇的血液代谢产物是否也可以在妊娠中期预测分娩时间，发现仅使用三种代谢物，代谢组就能准确预测2周内即将发生的分娩事件。同样，鉴定出的代谢物也可用于预测4周和8周内正常分娩事件的发生时间。
简而言之，该研究团队构建了孕期及产后人体代谢物变化的全面视图，构建了含5个代谢物的代谢时钟，可以高准确性预测孕龄和分娩时间。希望这一发现可以早日应用于临床造福孕妈妈们。
参考资料：Metabolic Dynamics and Prediction of Gestational Age and Time to Delivery in Pregnant Women
文章来源：生物探索
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