第三节
慢性意识障碍的血液代谢变化

关于pDoC的代谢紊乱很少被研究。2016年哥本哈根大学的约翰·斯坦基于 ¹⁸ F氟脱氧葡萄糖-正电子发射断层扫描（ ¹⁸ F-fluorodeoxyglucose positron emission tomography，FDGPET）研究慢性意识障碍病人全脑葡萄糖代谢速率。其发现不同程度的意识障碍病人以及正常人的葡萄糖代谢速率有显著差异。这项研究仅研究了大脑中的葡萄糖代谢，但也肯定了代谢在慢性意识障碍病人中的研究价值。

代谢物是人体中最丰富的生物分子，一个整体的代谢概况可以作为一个生物系统代谢变化的直接指标。虽然血脑屏障在正常条件下无法渗透代谢产物，但在病理条件下，如神经炎症和创伤性脑损伤，血脑屏障会被破坏。受损的血脑屏障允许大脑和血浆之间代谢物的交换，这意味着血浆代谢谱可以反映大脑的代谢，在某种程度上也可以反映大脑紊乱。代谢组学是研究代谢产物、小分子底物、中间体和代谢产物的化学过程的科学。具体地说，代谢组学是“对特定细胞过程所留下的独特化学指纹的系统研究”，是对它们的小分子代谢产物的研究。代谢组代表生物细胞、组织、器官或有机体中代谢产物的全部集合，是细胞过程的最终产物。mRNA基因表达数据和蛋白质组分析揭示了细胞中产生的一组基因产物，这些数据代表了细胞功能的一个方面。相反，代谢谱可以提供该细胞生理状态的瞬时快照，因此，代谢组学可以直接提供一个有机体“生理状态的功能性读出”。代谢组学和脂质体组学是用于系统分析综合代谢谱的高通量技术。它们可以有效地检测脂类甚至特定脂类的变化，并预测其在各种生物过程中的潜在机制和功能，故为用于探究pDoC的分子机制以及寻找MCS和VS诊断及预后生物标志物的较优选择。

正常人血浆中的代谢物与MCS，VS病人在聚类分析和主成分分析（principal component analysis，PCA）上能显著区分，而MCS病人的代谢水平则更接近于VS病人，提示pDoC病人存在一定程度代谢的紊乱。生物信息分析后显示，有39种代谢物在三组中差异最大，包括5-氨基乙酰丙酸、肌酸和生物素，与脑损伤的严重程度呈正相关（MCS：胱氨酸、丙酮酸；VS：酪氨酸，脯氨酸）。

脂质是人体重要的分子，关系到人体众多生理变化。然而靶向代谢组学鉴定脂质的数量较少，故脂质代谢可用于探究pDoC的发病机制以及不同程度慢性意识障碍病人的诊断及预后。在正常被试组、MCS组、VS组的血浆中非靶向脂质代谢共鉴定出1536种脂质，总共32种亚类（图3-1）。利用正交偏最小二乘法（orthogonal projections to latent structures，OPLS）分析发现MCS，VS两组在脂质层面上可以被显著区分，提示不同程度的pDoC病人血浆脂质存在不同程度的紊乱。

血浆脂质同样可以作为诊断不同程度pDoC的生物标志物。非靶向脂质组学中磷脂酰胆碱［phosphatidylcholine，PC（38：5）+ H］在MCS和VS组中存在较大差异，中长链靶向脂质组学中，花生四烯酸（arachidonic acid，AA）在两组中存在较大差异。将两种脂质作为联合指标诊断MCS或者VS，其曲线下面积（area under the curve，AUC）为0.638。且这两种脂质与pDoC的修订版昏迷恢复量表CRS-R评分呈正相关（图3-2）。