チベット高原における高ビリルビン血症と高尿酸血症の血清メタボロミクスには独特の特徴がある

Scientific Reports volume 13、記事番号: 12772 (2023) この記事を引用

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メトリクスの詳細

チベット高原における高尿酸血症や高ビリルビン血症などの代謝性疾患のメタボロミクス特性に関するデータを提供した研究はほとんどありません。 今回の研究では、チベット高原における高ビリルビン血症と高尿酸血症の血清メタボロミクス特性を調査し、それらの病因、予防、治療に関するさらなる研究の基礎を提供することを目的としました。 研究参加者は標高1000メートル以下の低地で生まれ、チベットのゴルムド（平均標高：3000メートル）と青海省玉樹（平均標高：4200メートル）に入るまで高地に住んだ経験はなかった。 高ビリルビン血症の参加者 34 名（ゴルムドで 18 名、ユシュで 16 名）、高尿酸血症の参加者 24 名、および健康な対照 22 名が登録されました。 被験者の血清サンプルは分離され、生化学検査のために地元の三次病院に送られました。 超高性能液体クロマトグラフィー タンデム質量分析 (UPLC-MS/MS) プラットフォームに基づいた、血清を広く対象とした技術を使用して、血清代謝物と示差代謝物を検出しました。 健康な対照と比較して、ゴルムドの高ビリルビン血症患者は19個の異なる代謝物を示し、玉樹の高ビリルビン血症患者は12個の異なる代謝物を示し、玉樹の高尿酸血症患者は23個の異なる代謝物を示した。 低地にあるゴルムドの高ビリルビン血症患者と比較すると、ユシュグループには33種類の異なる代謝物があった。 差次的代謝物は主に、アミノ酸およびその誘導体、ヌクレオチドおよびその誘導体、有機酸およびその誘導体、脂質・脂肪酸に分類されます。 これらは、カフェイン代謝、アラキドン酸代謝、チロシン代謝などの代謝経路に関連しています。 チベット高原における高ビリルビン血症と高尿酸血症は、独特の血清メタボロミクス特徴を持っています。 グリシン誘導体、アラキドン酸とその誘導体はプラトー高ビリルビン血症と関連し、バニリン酸とペンタデカフルオロオクタン酸はプラトー高尿酸血症と関連していました。

医学における高原環境とは、低酸素分圧、寒冷気候、高風速、強い紫外線などの特徴を持つ標高3,000m以上の地域を指します1。 また、平地出身者が急速に高原に入ると、低酸素による急性高山病（AMS）が発生しやすくなります。 軽症の場合は、頭痛、めまい、吐き気、嘔吐、不眠症、倦怠感などの非特異的な臨床症候群が一連に発生することがありますが、重症の場合、AMS は心臓、肺、脳、その他の重要な臓器に損傷を引き起こします2。 3、4、5。 さらに、高地への曝露は内臓灌流 6 と血中酸素濃度を低下させ、低酸素症および低酸素誘発性の還元酸化ストレス 7 を引き起こす可能性があります。

ビリルビンは鉄ポルフィリン化合物の主な代謝産物です。 高ビリルビン血症とは、総ビリルビンレベルが 20.5 mol/L を超える状況を指します。これは、過剰な赤血球死、肝細胞のビリルビン変換能力の低下、またはビリルビン排泄のブロックによって発生する可能性があり、肝臓に不可逆的な損傷を引き起こす可能性があります。神経系9. ビリルビンは、活性酸素種 (ROS) を除去し、体内の酸化ストレスのレベルを下げることができる重要な抗酸化物質です10。 これまでの研究では、登山者の血液中のヘムオキシゲナーゼ-1 (HO-1) のレベルが大幅に増加しており、これがヘムからのビリベルジン、鉄、CO の生成を触媒する可能性があることがわかっています11。 その後、ビリベルジンはビリルビンに還元され、体内のビリルビンレベルが増加します。 高尿酸血症とは、通常のプリン食下での空腹時血中尿酸値が男性では 420 μmol/L、女性では 360 μmol/L を超えることを指します。 これまでの研究では、プラトー状態にある人々では尿酸（体内のプリン代謝の最終生成物）のレベルが大幅に増加していることがわかっています12、13。 尿酸レベルが上昇すると、ROS-RAS 経路が活性化され、酸化促進ストレスが引き起こされる可能性があります 14,15。 低酸素は、高地での酸化ストレスの上昇や細胞のアポトーシスを通じて肝障害を引き起こす可能性があります16,17。 肝臓はビリルビンを直接生成する臓器であり、主要な尿酸生成部位です10,18。 高地での低酸素による肝臓損傷は、ビリルビンが直接血流に入る可能性があります。 キサンチンオキシダーゼは主に肝臓と脾臓に存在し、尿酸生成の重要な律速酵素です18。 低酸素症による肝損傷はキサンチンオキシダーゼの発現を亢進させ、尿酸を増加させる可能性があります19。