发表期刊：European Respiratory Journal，IF=16.671
合作单位：广东省人民医院、广州市疾病预防控制中心等
合作项目：Q300全定量代谢组
一、研究背景
目前，全球新型冠状疾病（COVID-19）确诊人数超过2亿，并造成几百万人死亡。已有研究表明，冠状病毒（SARS-COV-2）感染后一系列与器官功能和免疫反应相关的小分子代谢物水平发生改变，但SARS-COV-2感染不同阶段代谢物谱特征尚不完全了解。中国广州多家研究机构的科研人员对不同阶段COVID-19患者血清进行了靶向代谢组学分析，在发现队列和验证队列中观察到轻度、重度和恢复阶段循环代谢物的不同改变模式，其中靶向葡萄糖代谢和尿素循环可能是不同病程阶段中对抗COVID-19的有效方法。
二、研究思路
三、研究结果
1. 招募63名COVID-19患者（包括轻症组18例、重症组12例、恢复组20例）和健康志愿者（健康组13例）为发现队列，并收集临床数据。对其血清样本进行非靶向代谢组学分析，结果显示多种氨基酸与COVID-19疾病严重程度相关，随着疾病进展，TCA循环出现紊乱。
2. 对发现队列中59名受试者的血清进行靶向代谢组学分析，定量到199个代谢物，通路分析显示天冬氨酸代谢、尿素循环、精氨酸和脯氨酸代谢、甘氨酸和丝氨酸代谢、TCA循环紊乱，TCA循环、丙酮酸代谢和糖酵解的改变共同表明了能量代谢紊乱，重症组极高的乳酸水平也支持了这一结论。
3. 负责氨基酸代谢的尿素循环和负责能量代谢的TCA循环为最显著变化的代谢通路。9种代谢物水平在不同组间存在显著变化，包括肌酸、精氨酸、鸟氨酸、天冬氨酸、丙酮酸、苹果酸、瓜氨酸、谷氨酰胺和2-酮戊二酸。
4. 对发现队列进行模型构建（包括决策树、随机森林、逻辑回归等模型），并用验证队列（另外118名受试者）进行验证。纳入的代谢物越多，模型分类值就越高。但疾病进展过程中循环代谢物的改变模式是不同的。
5. 筛选4种（苹果酸、丙酮酸、瓜氨酸和谷氨酰胺）与Shen等研究结果重叠的代谢物构建逻辑回归模型，并用发现集和验证集进行训练。随后用Shen 等人发表的结果对该模型进行验证。结果显示4种代谢物可能作为潜在的生物标志物。
四、参考文献
Hongling Jia , et al. Metabolomic analyses reveals new stage-specific features of the COVID-19. European Respiratory Journa. 2021.
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