Page 54 - 南京医科大学学报自然科学版

第43卷第9期
·1232 · 南 京 医 科 大 学 学 报 2023年9月

进行峰识别、峰提取、峰对齐和积分等处理，然后与 使用SIMCA软件（V16.0.2）构建PCA模型，将高通量
质谱数据库匹配进行物质注释。 的代谢数据降维，在无监督分类模式下展示样本的总
1.2.3 质量控制与数据处理 体分布趋势以及组间样本的差异程度 。正交⁃偏最
［16］
质量控制：非靶向代谢组学分析取所有样品的 小 二 乘 判 别 分 析（orthogonal⁃partial least squares⁃
等量上清混合成质控样品，在样本检测过程中插入 discriminant analysis，OPLS⁃DA）：使用 SIMCA 软件
质控样本，通过对质控样本的出峰和响应情况进行 （V16.0.2）过滤掉代谢物中与分类变量不相关的正
分析，判断最终质谱信息采集的质量，实时监控仪 交变量，进行OPLS⁃DA建模进一步将组间差异可视
器稳定性进行过程质控；为排除在物质提取、检测 化，横坐标 t［1］P 表示第一主成分的预测主成分得
分析过程中的误差，对质控样本的相关性及内标响 分，展示样本组间差异，纵坐标t［1］O表示正交主成
应稳定性进行数据质控，相关性大于 0.8，内标的响 分得分，展示样本组内差异，第一主成分的变量投
应差异小于 15%，则认为系统稳定、数据质量高。 影重要度（variable importance in the projection，VIP）
靶向代谢组学分析取标准品混合溶液作为质控样本 代表代谢物在分组中的重要性 ［17］ 。差异代谢物筛
上机检测，标准品为600多种已知结构和质谱信息的 选：为避免只使用一类统计分析方法带来的假阳性
常见代谢物，其他质控方法步骤与非靶向代谢组学分 错误或模型过拟合，筛选VIP>1和t检验P < 0.05的
析一致。 代谢物为差异代谢物。生物标志物筛选：通过取
数据预处理：非靶向代谢组学分析是对所有代 GDM组和NC组差异倍数的以2为底的对数（log⁃fold
谢物的无偏检测，需对单个峰信号进行过滤以去除 change，LFC）评价代谢物在两组间表达水平的差异
噪音，再通过 HMDB 数据库和 KEGG 数据库匹配代 大小，取 LFC 绝对值最大的 5 种代谢物为备选生物
谢物，为避免检测的偶然性，剔除单组缺失值≥50% 标志物，以 ROC 曲线下面积（area under the curve，
及所有组中缺失值≥50%的代谢物数据，其余缺失 AUC）评价诊断精度。
值通过最小值乘以（0.1，0.5）间随机数进行填补，非
2 结 果
靶向代谢组学分析取代谢物峰面积与同位素内标
峰面积的比值为该代谢物在样本中的相对定量 2.1 研究对象的基线资料
值。靶向代谢组学分析则直接通过比对标准品的 研究对象的基线资料如表 2 所示，GDM 组的餐
质谱信息识别代谢物，缺失值剔除和填补方法同非 后 1 h 血糖和餐后 2 h 血糖均高于 NC 组，差异有统
靶向代谢组学分析，靶向代谢组学分析代谢物在样 计学意义，其他临床资料差异无统计学意义。
本中的绝对定量，通过目标代谢物标准品的标准曲 2.2 质量控制结果比较
线计算得出代谢物的浓度，单位为nmol/L。 两种方法的质控样品相关性均高于 0.99，显示
1.3 统计学方法 样本提取和制备质量较好（图 1A~C）。总离子流图
主成分分析（principal component analysis，PCA）： 显示，内标在质控样品中的保留时间和响应强度稳

表2 研究对象的基线资料
Table 2 Baseline information of the study objects （x ± s）
指标 NC组（n=20） GDM组（n=20） t值 P值
年龄（岁） 029.15 ± 2.98 29.55 ± 2.91 -0.430 0.670
孕周（周） 025.63 ± 0.72 25.79 ± 0.95 -0.598 0.553
BMI（kg/m） 021.04 ± 1.48 20.65 ± 1.28 0.897 0.375
2
孕次（次） 001.45 ± 0.76 01.55 ± 0.83 -0.399 0.692
产次（次） 000.25 ± 0.44 00.20 ± 0.41 0.370 0.714
收缩压（mmHg） 107.75 ± 7.39 107.55 ± 10.51 0.070 0.945
舒张压（mmHg） 067.10 ± 8.42 66.95 ± 5.58 0.066 0.947
空腹血糖（mmol/L） 004.38 ± 0.27 04.50 ± 0.51 -0.884 0.382
餐后1 h血糖（mmol/L） 007.41 ± 1.36 09.64 ± 1.28 -5.328 ＜0.001
餐后2 h血糖（mmol/L） 006.72 ± 1.37 08.23 ± 1.37 -3.507 0.001
糖化血红蛋白（mmol/ L） 004.91 ± 0.19 04.86 ± 0.19 0.924 0.362