實驗設置

44例非糖尿病的NAFLD患者（29例非肥胖，15例肥胖），20例健康人（CT）。禁食過夜后收集血樣以測量肝酶活，脂質含量，葡萄糖濃度，游離脂肪酸含量，胰島素抵抗，氨基酸含量。

結果

1.?研究對象的臨床特征

使用GC-MS檢測血漿中氨基酸含量，NAFLD患者血漿中異亮氨酸和纈氨酸（支鏈氨基酸），酪氨酸（芳香族氨基酸），丙氨酸，賴氨酸和谷氨酸含量較高，而血漿甘氨酸濃度顯著下降。大部分患者的BMI小于30 kg/m²，然而，大多數氨基酸僅在NAFLD-Ob（肥胖的NAFLD患者）中增加。與CT相比，NAFLD-NO（非肥胖的NAFLD患者）中只有丙氨酸、谷氨酸、異亮氨酸和纈氨酸濃度增加。另外，患者有更高的肝酶活（ALT、GGT、AST）。

表1 血漿氨基酸濃度

2.?GSG指數

這些氨基酸以某種方式參與合成谷胱甘肽（GSH）和脂毒性相關的脂質前體。 因此，我們測試了GSG指數與肝臟組織學改變的相關性，其中GSG-index指數計算了[Glutamate/(Serine+Glycine)]。

我們發現與CT相比，NAFLD患者的谷氨酸濃度明顯更高，甘氨酸濃度更低。?與CT相比，NAFLD-NO中的GSG指數更高，而NAFLD-Ob中更高。?由于轉氨基作用， GSG指數與肝酶活緊密相關，尤其是和γ-谷氨酰轉移酶GGT緊密相關。GSG指數也和支鏈氨基酸相關，尤其是亮氨酸，說明谷氨酸脫氫酶作用增加。單獨的谷氨酸也以較弱的方式與肝功能試驗（LFTs）相關，而LFTs與構成GSG指數的其他氨基酸（甘氨酸或絲氨酸）的濃度之間未發現相關性。

?圖1 GSG指數與肝酶活相關性

3.?氨基酸和胰島素抵抗IR

肝胰島素抵抗（Hepatic-IR）反映胰島素不能抑制空腹內源性葡萄糖生，HOMA-IR能同時反映肝臟和外周的胰島素抵抗。我們檢測肥胖與非肥胖NAFLD的IR程度是否不同，以及與CT相比，肥胖與非肥胖NAFLD的氨基酸濃度有何不同。

只有少數氨基酸與Hep-IR顯著相關。 甘氨酸和組氨酸與Hep-IR具有顯著的負相關。而谷氨酸和酪氨酸與Hep-IR發現正相關，只有酪氨酸與HOMA IR相關。外周胰島素敏感性僅與酪氨酸相關。GSG指數與Hep-IR相關，稍微與HOMA-IR相關，但與外周胰島素敏感性無關。 芳香族氨基酸與Hep-IR，HOMA-IR和外周胰島素敏感性相關，但僅僅因為酪氨酸。通過使用多變量分析，我們評估了BCAA，AAA和GSG指數中哪些與Hep-IR和HOMA-IR獨立相關，并發現GSG指數和AAA與Hep-IR獨立相關，而只有AAA與HOMA-IR獨立相關。

4.?氨基酸作為肝臟炎癥和纖維化的標志物

我們首先檢測肝臟炎癥和氣球樣變時哪些氨基酸的濃度改變。相比于對照組，氣球樣變2級的患者血漿中BCAA、AAA、谷氨酸，丙氨酸和賴氨酸含量增加，而甘氨酸和蘇氨酸濃度下降。 氨基酸濃度也與肝纖維化增加有關，但在纖維化評分為3和4的NAFLD中觀察到的濃度與纖維化評分為0-2的患者沒有顯著差異。

用于計算GSG指數的氨基酸在某種程度上參與GSH的合成和脂毒性相關的脂質前體合成。因此，我們測試了GSG指數是否與肝臟組織學的改變相關。患有NAFLD的受試者具有更高的GSG指數，而與肝臟活組織檢查中存在的氣球樣或炎癥無關。GSG指數隨肝纖維化程度顯著增加，特別是F3-4嚴重纖維化。

圖2 不同肝氣球樣變程度中氨基酸含量

小結

本文選取對照組、肥胖患病組、非肥胖患病組，通過代謝組檢測血漿中氨基酸含量，并結合臨床病理數據，建立了GSG指數模型，更加準確的檢測NAFLD患者肝病程度，并且排除肥胖等因素的干擾。結果表明：AA血漿濃度的增加主要在肥胖的NAFLD受試者中出現，這可能是IR和蛋白質分解代謝增加的結果。GSG指數可以作為肝臟疾病嚴重程度的新標志物。

代謝物是疾病發展的直觀體現，通過代謝組檢測能夠更加直接有效的揭示體內變化情況。目前氨基酸高通量靶標代謝組、游離脂肪酸高通量靶標代謝組、短鏈脂肪酸高通量靶標代謝組、膽汁酸高通量靶標代謝組、脂質代謝組在醫學研究中有廣泛應用。大量的文章也會將轉錄組、微生物多樣性與代謝組關聯分析，深入闡釋疾病發生發展的機制，為基礎研究、臨床診斷提供新的研究思路。