Serum metabolins predicting acute myocardial infarction patients' outcome

doi:10.3969/j.issn.1673-8640.2019.05.001

Abstract

Abstract:

Objective To find serum metabolins predicting acute myocardial infarction （AMI）patients' outcome,using the metabolomics platform of ultra-high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry（UPLC-MS/MS） when patients are admitted to hospital. Methods UPLC-MS/MS platform was used to analyze 48 healthy subjects（healthy control group）,48 angina patients,24 AMI patients with improvement and 24 AMI dead patients. The disease distinguishing model was established. Receiver operating characteristic（ROC） curve was used to evaluate the clinical diagnostic performance of characteristic metabolins. Results A "Normal-Angina-AMI improved-AMI dead" of the principal component analysis（PCA）（R2X=40.2%, Q2=13.9%）and orthogonal partial least-square discrimination analysis （OPLS-DA） model （R2X=79.0%, R2Y=83.2%, Q2=65.0%） were established. Through verifying,the model prediction accuracy reached 100%. Totally,10 kinds of ions that can estimate the prognosis of AMI were screened and verified. 4-Hydroxy-6-docosanone,N-acetyl-leukotriene,lysophosphatldy choline（LPC）[18： 2（9Z,12Z）],LPC（18：0）,LPC（P-16：0）,LPC[P-18：1（9Z）],LPC[20：1（11Z）],LPC[20：2（11Z,14Z）] decreased,and L-threonine and 3-methyl-2-butene-1-thiol increased. There was statistical significance between AMI patients with improvement and AMI dead patients（P<0.05）. Conclusions Specific metabolins can effectively predict the prognosis of patients with AMI. These ions may be potential prognosis biomarkers and have benefit in further clinical study.

Key words: Metabolomics, Angina, Myocardial infarction, Ultra-high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry

CLC Number:

R446.1

LIU Jie, SHI Xinrong, ZHOU Shufen, XU Hongmin, ZHANG Lei, LIU Shuye. Serum metabolins predicting acute myocardial infarction patients' outcome[J]. Laboratory Medicine, 2019, 34(5): 383-389.

Figures/Tables 8

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组别	例数	年龄（岁）	性别				LVEF （%）		收缩压（kPa）		舒张压（kPa）	Glu （mmol/L）		TC （mmol/L）
组别	例数	年龄（岁）	男（例）		女（例）		LVEF （%）		收缩压（kPa）		舒张压（kPa）	Glu （mmol/L）		TC （mmol/L）
心绞痛组	48	64.58±10.42	36		12		58.00 （57.00~58.00）		18.89±3.18		10.64 （9.31~12.07）	6.66±2.73		4.75±0.90
AMI组	48	64.85±9.65	35		13		55.00 （47.00~58.00）		18.31±2.87		10.44 （9.31~12.50）	7.51±2.53		4.92±0.95
P值		0.90	0.28				0.01		0.35		0.99	0.12		0.37
组别	TG （mmol/L）			LDL-C （mmol/L）		HDL-C （mmol/L）		cTnI （ng/mL）		CK （U/L）			CK-MB （U/L）
心绞痛组	1.25（1.07~1.98）			3.04±0.75		1.13±0.23		0.20 （0.06~0.31）		80.00（58.50~109.00）			14.50（12.00~18.75）
AMI组	1.33（1.03~1.95）			3.11±0.68		1.13±0.34		1.08 （0.19~4.91）		396.50（157.50~540.00）			49.50（25.25~64.00）
P值	0.70			0.64		0.95		0.01		0.01			0.01

组别	例数	年龄（岁）	性别				LVEF （%）		收缩压（kPa）		舒张压（kPa）	Glu （mmol/L）		TC （mmol/L）
组别	例数	年龄（岁）	男（例）		女（例）		LVEF （%）		收缩压（kPa）		舒张压（kPa）	Glu （mmol/L）		TC （mmol/L）
心绞痛组	48	64.58±10.42	36		12		58.00 （57.00~58.00）		18.89±3.18		10.64 （9.31~12.07）	6.66±2.73		4.75±0.90
AMI组	48	64.85±9.65	35		13		55.00 （47.00~58.00）		18.31±2.87		10.44 （9.31~12.50）	7.51±2.53		4.92±0.95
P值		0.90	0.28				0.01		0.35		0.99	0.12		0.37
组别	TG （mmol/L）			LDL-C （mmol/L）		HDL-C （mmol/L）		cTnI （ng/mL）		CK （U/L）			CK-MB （U/L）
心绞痛组	1.25（1.07~1.98）			3.04±0.75		1.13±0.23		0.20 （0.06~0.31）		80.00（58.50~109.00）			14.50（12.00~18.75）
AMI组	1.33（1.03~1.95）			3.11±0.68		1.13±0.34		1.08 （0.19~4.91）		396.50（157.50~540.00）			49.50（25.25~64.00）
P值	0.70			0.64		0.95		0.01		0.01			0.01

编号	m/z	保留时间（min）	代谢物名称
Var_40	103.054	1.16	3-甲基-2-丁烯-1-硫醇
Var_38	120.080	1.16	L-苏氨酸
Var_107	499.287	4.31	N-乙酰-白三烯
Var_6	520.337	7.12	LPC[18：2（9Z,12Z）]
Var_1	496.335	7.47	LPC（16：0）
Var_39	480.343	7.80	LPC（P-16：0）
Var_90	548.368	7.85	LPC[20：2（11Z,14Z）]
Var_323	358.366	7.94	4-羟基-6-二十二烷酮
Var_22	546.351	8.59	LPC（18：0）
Var_56	506.358	8.60	LPC[P-18：1（9Z）]
Var_86	550.384	8.80	LPC[20：1（11Z）]

编号	m/z	保留时间（min）	代谢物名称
Var_40	103.054	1.16	3-甲基-2-丁烯-1-硫醇
Var_38	120.080	1.16	L-苏氨酸
Var_107	499.287	4.31	N-乙酰-白三烯
Var_6	520.337	7.12	LPC[18：2（9Z,12Z）]
Var_1	496.335	7.47	LPC（16：0）
Var_39	480.343	7.80	LPC（P-16：0）
Var_90	548.368	7.85	LPC[20：2（11Z,14Z）]
Var_323	358.366	7.94	4-羟基-6-二十二烷酮
Var_22	546.351	8.59	LPC（18：0）
Var_56	506.358	8.60	LPC[P-18：1（9Z）]
Var_86	550.384	8.80	LPC[20：1（11Z）]

组别	例数	4-羟基-6-二十二烷酮	N-乙酰-白三烯	LPC[18：2（9Z,12Z）]
AMI好转组	24	563 071.50	405 426.00	91 555 950.00
AMI好转组	24	（494 051.75~634 774.50）	（289 628.00~5 57 086.00）	（72 492 075.00~103 819 000.00）
AMI死亡组	24	29 115.40	1 540.35	42 261 300.00
AMI死亡组	24	（14 897.80~387 820.00）	（1 059.96~4 348.89）	（36 490 000.00~66 709 800.00）
P值		<0.01	<0.01	0.01
组别	LPC（18：0）	LPC（P-16：0）	LPC[P-18：1（9Z）]	LPC[20：1（11Z）]
AMI好转组	24 914 200.00	5 376 705.00	6 395 840.00	1 013 830.00
	（18 928 150.00~	（4 700 000.00~	（5 819 627.50~	（881 169.50~
	26 005 500.00）	8 141 097.50）	8 138 727.50）	1 320 210.00）
AMI死亡组	10 082 305.00	2 122 550.00	2 686 490.00	11 882.55
	（6 692 455.00~	（51 046.98~	（1 499 782.5~	（4 791.97~
	16 468 300.00）	2 911 602.50）	4 306 430.00）	683 079.00）
P值	<0.01	<0.01	<0.01	<0.01
组别	LPC[20：2（11Z,14Z）]	L-苏氨酸	3-甲基-2-丁烯-1-硫醇	LPC（16：0）
AMI好转组	1 992 520.00	6 766 695.00	5 699 605.00	572 807.00
	（1 691 832.50~	（5 991 717.50~	（4 494 962.5~	（488 821.00~
	2 352 675.00）	7 382 035.00）	6 306 012.50）	3 023 500.00）
AMI死亡组	799 528.50	9 455 580.00	7 284 390.00	1 770 200.00
	（9 435.93~	（8 267 762.50~	（6 521 732.50~	（1 678 500.00~
	1 679 100.00）	10 291 390.00）	8 691 797.50）	2 704 100.00）
P值	0.04	<0.01	0.01	^0.143