Метаболические особенности и патогенез преждевременного полового созревания у девочек: роль перфторированных соединений

BMC Medicine, том 21, Номер статьи: 323 (2023) Цитировать эту статью

68 доступов

Подробности о метриках

Преждевременное половое созревание (ПП) у девочек традиционно определяется как начало развития молочных желез в возрасте до 8 лет. Специфические биомаркеры преждевременного телархе (ПТ) и девочек с центральным преждевременным половым созреванием (ЦПП) неясны, и мало что известно об их метаболических характеристиках, обусловленных перфторированными соединениями (ПФУ) и клиническом фенотипе. Это исследование было направлено на скрининг специфических биомаркеров ПТ и ЦПД и выяснение их основного патогенеза. Также были изучены связи клинического фенотипа, ПФУ сыворотки и метаболических характеристик, чтобы выявить связь между ПФУ и возникновением и развитием ПТ и ХТБ.

Стратегия перекрестного метаболизма на основе ядерного магнитного резонанса (ЯМР) была реализована на сыворотке 146 девочек PP (включая 30 CPP, 40 PT и 76 неуточненных PP) и 64 здоровых девочек (включая 36 препубертатных и 28 подростков). Специфические биомаркеры были проверены с помощью одно- и многомерного статистического анализа. Взаимосвязь между сывороточными ПФУ и клиническим фенотипом была выполнена с помощью корреляционного анализа и анализа сети взвешенной совместной экспрессии генов для изучения связи клинического фенотипа, ПФУ и метаболических характеристик при ПТ и ХТБ.

Неупорядоченная тенденция метаболизма пирувата и бутирата (метаболиты, обозначенные как формиат, этанол и 3-гидроксибутират) была общей и оставалась почти постоянной при PT и CPP. Восемь и одиннадцать специфических биомаркеров были проверены на ПВ и ЦПД соответственно. Площадь под кривой конкретной комбинации биомаркеров составляла 0,721 у CPP по сравнению с препубертатным подростком, 0,972 у PT по сравнению с препубертатным подростком, 0,646 у CPP по сравнению с интегрированным подростком препубертатного возраста и 0,822 у PT по сравнению с интегрированным подростком препубертатного возраста соответственно. Перфтор-н-гептановая кислота и перфтор-н-гексановая кислота статистически различались между PT и CPP. Эстрадиол и пролактин достоверно коррелировали с ПФУ при ЦПД и ПВ. Клинические фенотипы и ПФК определяют метаболические характеристики и вызывают метаболические нарушения при ЦПД и ПТ.

Повышение содержания формиата, этанола и 3-гидроксибутирата может служить ранним диагностическим индикатором ПП у девочек. Но стратификация ПП еще требует дальнейшего определения на основе конкретных биомаркеров. Специфические биомаркеры CPP и PT обладают хорошей чувствительностью и могут облегчить классификационную диагностику CPP и PT. Воздействие ПФУ связано с дисбалансом эндокринного гомеостаза. Воздействие ПФУ и/или эндокринные нарушения прямо или косвенно вызывают метаболические изменения и формируют общие нарушения метаболической сети при ЦПД и ПТ.

Отчеты экспертной оценки

Сроки полового созревания обычно регулируются сложным взаимодействием генетических, экологических, пищевых и эпигенетических факторов. Таким образом, трудно определить критерии нормального периода полового созревания и, следовательно, определение преждевременного полового созревания. Преждевременное половое созревание (ПП) у девочек традиционно определяют как начало развития молочных желез в возрасте до 8 лет [1]. Его основная патофизиология может быть зависимой от гонадотропин-рилизинг-гормона (ГнРГ) для девочек с центральным преждевременным половым созреванием (ЦПП) или ГнРГ-независимой для девочек с преждевременным телархе (ПТ). ЦПД в основном индуцируется непрерывной импульсной секрецией ГнРГ, вызывающей преждевременную активацию гипоталамо-гипофизарно-гонадной оси (ГГГ); однако точные механизмы остаются неясными. Основным клиническим проявлением девочек с ПТ является простое развитие молочных желез вследствие воздействия периферической эстрогеновой среды. Когда ПТ сопровождается значительным опережающим ростом костного возраста, он с большей вероятностью перерастет во вторичный ХТБ. ХТБ может привести к краткосрочным и долгосрочным осложнениям у девочек, включая повышенный риск психосоциального расстройства, низкого роста, ожирения, сердечно-сосудистых заболеваний и диабета 2 типа во взрослом возрасте [2]. Поэтому крайне важно понять этиологию ПТ и ХТБ для точной диагностики и быстрого вмешательства.

1 of the metabolite and the p value after age correction (p-adj) < 0.05./p>1 and p-adj < 0.05), a total of 16 metabolites were selected as the potential biomarkers of PP girls when compared with prepubertal girls and adolescent girls as demonstrated in Additional file 1: Table S5./p> 0.1 and p < 0.05, six disturbed metabolic pathways were screened out from CPP, including aminoacyl-tRNA biosynthesis, valine, leucine, and isoleucine biosynthesis, phenylalanine, tyrosine and tryptophan biosynthesis, phenylalanine metabolism, butanoate metabolism, and histidine metabolism (Additional file 1: Figure S6A), while seven metabolic pathways were significantly disordered in PT, including butanoate metabolism, synthesis and degradation of ketone bodies, glyoxylate and dicarboxylate metabolism, glycine, serine, and threonine metabolism, glycerolipid metabolism, histidine metabolism, and aminoacyl-tRNA biosynthesis (Additional file 1: Figure S6B). Furthermore, to better understand the process of diseases, the core metabolic network of CPP and PT were constructed to explain their individual pathogenesis based on the potential biomarkers via integrating the database of KEGG and HMDB. The links between hypothalamic-pituitary-gonadal-adrenal (HPGA) axis initiation and metabolism (including phenylalanine, tyrosine, and tryptophan biosynthesis, glycine, serine and threonine metabolism, glycolysis/gluconeogenesis, alanine, aspartate and glutamate metabolism, pyrimidine metabolism, aminoacyl-tRNA biosynthesis, and pyruvate metabolism and butanoate metabolism) were mainly shown in the core metabolic network of CPP (Fig. 5A). Metabolic pathway interconnections including glycerolipid metabolism, galactose metabolism, amino acid metabolism, pyruvate metabolism, butanoate metabolism, and pyrimidine metabolism were mainly shown in the core metabolic network of PT (Fig. 5B)./p> 0.30 and p < 0.05. In CPP, PFOA, PFNA, and PFDA mainly drive MEyellow, PFDoDA mainly drives MEbrown, DHEAS and VD mainly drive MEblack, FT4 mainly drives MEred, LH and FSH mainly drive MEbrown, and prolactin mainly drives MEblue (Fig. 6b1). In PT, PFOA mainly drives MEblack, TFHSA mainly drives MEpink, PFDoDA mainly drives MEyellow, and PFHpA mainly drives MEred, DHEAS mainly drives MEbrown, FSH mainly drives MEblack, BMISDS and body mass index (BMI) mainly drives MEgreen, FT4 mainly drives MEpink, TSH mainly drives MEturquoise, and estradiol mainly drives MEyellow (Fig. 6b2). The metabolites in each module are shown in Fig. 6C./p>