टाइप 2 मधुमेह गुर्दे की बीमारी के लिए गैस्ट्रिक बाईपास सर्जरी के बाद अल्बुमिनुरिया छूट के साथ मूत्र चयापचय परिवर्तन

अमूर्त:मेटाबोलिक सर्जरी के बाद माइक्रोवैस्कुलर परिणामों में यादृच्छिक नैदानिक ​​​​परीक्षण (एमओएमएस आरसीटी, एनसीटी01821508), संयुक्त मेटाबोलिक सर्जरी (गैस्ट्रिक बाईपास)प्लस चिकित्सा उपचार(सीएसएम) मोटापे से ग्रस्त रोगियों में 2-वर्ष अनुवर्ती कार्रवाई में एल्बुमिनुरिया से राहत पाने के साधन के रूप में अकेले मेडिकल थेरेपी (एमटीए) से बेहतर था।प्रारंभिक मधुमेह गुर्दे की बीमारी(डीकेडी)। वर्तमान अध्ययन में, हमने बेसलाइन और 6- महीने के फॉलो-अप पर MOMS RCT के दोनों पक्षों के रोगियों के एक उपसमूह में मूत्र 1H-NMR चयापचय का आकलन किया। जबकि सीएसएम और एमटीए दोनों ने मूत्र में शर्करा के उत्सर्जन को कम कर दिया, सीएसएम ने मेजबान-माइक्रोबियल सह-मेटाबोलाइट्स (एन-फेनिलएसिटाइलग्लिसिन, ट्राइमेथिलैमाइन एन-ऑक्साइड, और {{7%)एमिनोब्यूटाइरेट (जीएबीए)) में वृद्धि की विशेषता वाली एक विशिष्ट मूत्र चयापचय प्रोफ़ाइल उत्पन्न की। और अमीनो एसिड (आर्जिनिन और ग्लूटामाइन)। इसके अलावा, सुगंधित अमीनो एसिड (फेनिलएलनिन और टायरोसिन), साथ ही ब्रांच्ड-चेन अमीनो एसिड (बीसीएए) और संबंधित कैटाबोलाइट्स (वेलिन, ल्यूसीन, 3-हाइड्रॉक्सीब्यूटाइरेट, 3-हाइड्रॉक्सीआइसोवेलेरेट, और {{11) में कमी }}मिथाइल-2- आइसोवेलरेट), सीएसएम के बाद देखे गए लेकिन एमटीए के बाद नहीं। बीएमआई में सुधार सीएसएम के बाद चयापचय और गुर्दे के सूचकांक में सुधार से संबंधित नहीं था। इसके विपरीत, 6 महीने में सीएसएम द्वारा बदले गए मूत्र मेटाबोलाइट्स को उपचार शुरू होने के 24 महीने बाद तक रक्तचाप, ग्लाइसेमिया, ट्राइग्लिसराइड्स और अल्बुमिनुरिया में सुधार के साथ मध्यम से दृढ़ता से सहसंबद्ध किया गया था, जो चयापचय में मूत्र मेटाबॉलिक प्रोफाइल में इन बदलावों की संभावित भागीदारी को उजागर करता है। और सीएसएम के रीनोप्रोटेक्टिव प्रभाव।

कीवर्ड: एल्बुमिनुरिया; बेरिएट्रिक सर्जरी; बीसीएए;दीर्घकालिक वृक्क रोग;मधुमेह गुर्दे की बीमारी; उदर संबंधी बाह्य पथ; चयापचय; एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी; मोटापा;मधुमेह प्रकार 2 

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1 परिचय

मधुमेह गुर्दे की बीमारी (डीकेडी) लंबे समय से टाइप 2 मधुमेह से पीड़ित 40% लोगों को प्रभावित करती है और यह अंतिम चरण के गुर्दे की बीमारी का प्रमुख कारण है [1,2]। जबकि रेनिन-एंजियोटेंसिन-एल्डोस्टेरोन सिस्टम नाकाबंदी पिछले दो दशकों में डीकेडी उपचार की रीढ़ रही है [3], गहन उपचार के बावजूद डीकेडी वाले लोगों में प्रगतिशील गुर्दे की बीमारी और त्वरित हृदय रोग का एक महत्वपूर्ण अवशिष्ट जोखिम बना हुआ है [4]। हाल ही में, फार्माकोलॉजिकल आर्मामेंटेरियम में दो नए दवा वर्ग जोड़े गए हैं, अर्थात् सोडियम-ग्लूकोज सह-ट्रांसपोर्टर -2 अवरोधक [5,6] और जीएलपी -1 रिसेप्टर एनालॉग्स [7]। एंडोटिलिन-ए रिसेप्टर प्रतिपक्षी एट्रासेंटन [8] और नॉनस्टेरॉइडल, चयनात्मक मिनरलोकॉर्टिकॉइड रिसेप्टर प्रतिपक्षी फाइनर एनोन [9] के लिए साक्ष्य आधार बारीकी से पीछे चल रहा है। साथ में, ये दवाएं परिणामों में सुधार लाने का वादा करती हैं।

स्वास्थ्य सेवा रजिस्ट्रियों, अनुदैर्ध्य समूहों और जुड़वां विश्लेषणों से महामारी विज्ञान डेटा डीकेडी [10-13] सहित क्रोनिक किडनी रोग (सीकेडी) की शुरुआत और प्रगति के लिए मोटापे को एक स्वतंत्र जोखिम कारक के रूप में स्थापित करता है। सीकेडी वाले लोगों में मोटापे के उच्च प्रसार को देखते हुए, रिपोर्ट की गई दर 35-44% [14,15] के बीच है, समर्पित मोटापा उपचार इस सेटिंग में हृदय और गुर्दे के परिणामों में सुधार का एक आशाजनक साधन है। सबसे प्रभावशाली वजन घटाने के हस्तक्षेप के रूप में, अनुसंधान के बढ़ते समूह ने डीकेडी [16-18] वाले रोगियों में बेरिएट्रिक सर्जरी के रीनोप्रोटेक्टिव और कार्डियोप्रोटेक्टिव प्रभावों पर ध्यान केंद्रित किया है।

हमने हाल ही में मेटाबोलिक सर्जरी (एमओएमएस) यादृच्छिक नैदानिक ​​​​परीक्षण (आरसीटी) के बाद माइक्रोवास्कुलर परिणामों के 2- वर्ष के परिणामों की रिपोर्ट की है, जिसमें संयुक्त मेटाबोलिक सर्जरी प्लस मेडिकल थेरेपी (सीएसएम) बनाम गहन चिकित्सा थेरेपी अकेले (एमटीए) के प्रभाव की तुलना की गई है। डीकेडी और बॉडी-मास इंडेक्स (बीएमआई) वाले रोगियों में मूत्र एल्ब्यूमिन उत्सर्जन 30-35 किग्रा/एम2 रेंज (एनसीटी01821508) में होता है। रॉक्स-एन-वाई गैस्ट्रिक बाईपास सर्जरी (आरवाईजीबी) नियोजित मेटाबोलिक सर्जरी थी [19]। एमटीए के बाद 55% (95% सीआई, 39-70%) रोगियों में माइक्रोएल्ब्यूमिन्यूरिया की कमी हुई और सीएसएम के बाद 2- वर्ष के अनुवर्ती रोगियों में 82% (95% सीआई, 72-93%) रोगियों में कमी आई। 20]।

मूत्र में एल्ब्यूमिन उत्सर्जन का मापन आरवाईजीबी के प्रति वृक्क पैरेन्काइमल प्रतिक्रियाओं की एक अधूरी तस्वीर प्रदान करता है। इस अंत तक, हमने डीकेडी के प्रीक्लिनिकल चूहे मॉडल में दिखाया है कि एल्बुमिनुरिया पर आरवाईजीबी का प्रभाव ग्लोमेरुलस में संरचनात्मक सुधार और रीनल कॉर्टिकल ट्रांस्क्रिप्टोम में वैश्विक परिवर्तनों के एक पुनरावर्ती पैटर्न के उद्भव को प्रतिबिंबित करता है [21-24]। जबकि मनुष्यों में आरवाईजीबी के बाद गुर्दे के ऊतकों का हिस्टोलॉजिकल और आणविक मूल्यांकन संभव नहीं है, मूत्र मेटाबोलाइट उत्सर्जन में परिवर्तन का आकलन करना संभव नहीं है। इस तरह के विश्लेषण में कटौती के तंत्र और मध्यस्थों के संबंध में परिकल्पना-उत्पादक मूल्य होने की संभावना हैगुर्दे की चोटप्रक्रिया का पालन करते हुए, और पूर्वानुमानित उपयोगिता के मेटाबोलाइट परिवर्तन के पैटर्न भी प्राप्त कर सकते हैं।

इस प्रकार वर्तमान अध्ययन में MOMS RCT के दोनों पक्षों के रोगियों के एक उपसमूह में बेसलाइन और 6- महीने के फॉलो-अप के बीच होने वाले मूत्र मेटाबोलाइट उत्सर्जन में परिवर्तन के प्रक्षेप पथ का पता लगाया गया। हमने सीएसएम से जुड़े मूत्र चयापचय में असतत प्रारंभिक परिवर्तनों को चिह्नित करने का लक्ष्य रखा है, जिसका उद्देश्य प्रारंभिक चयापचय परिवर्तनों की पहचान करना है, और संभावित रूप से कार्यात्मक रूप से, इस हस्तक्षेप से जुड़े अधिक अनुकूल चयापचय और गुर्दे के पूर्वानुमान को {{2} पर पहचानना है। }वर्ष अनुवर्ती।

2. परिणाम

2.1. उप-अध्ययन में शामिल एमओएमएस आरसीटी रोगियों की आधारभूत विशेषताएं

तालिका 1 उप-अध्ययन में प्रतिभागियों के लिए आधारभूत नैदानिक ​​​​और जैव रासायनिक मापदंडों का दस्तावेजीकरण करती है। आयु और लिंग सभी अध्ययन समूहों में तुलनीय थे, हालांकि एमटीए समूह की तुलना में सीएसएम समूह में कोकेशियान जातीयता का प्रसार अधिक था (92% बनाम 64%, पृष्ठ=0.05)। एंथ्रोपोमेट्री, रक्तचाप, रक्त लिपिड, ग्लाइकेटेड हीमोग्लोबिन (एचबीए1सी), सीरम क्रिएटिनिन, या मूत्र एल्ब्यूमिन-टू-क्रिएटिनिन अनुपात (एसीआर) के संदर्भ में बेसलाइन पर अध्ययन हथियारों के बीच कोई अंतर नहीं देखा गया। चयापचय और वृक्क मापदंडों की केंद्रीय प्रवृत्तियों ने अध्ययन आबादी को वर्ग I मोटापे (30-35 किग्रा/एम2 का बीएमआई), अपर्याप्त रूप से नियंत्रित टाइप 2 मधुमेह मेलिटस (एचबीए1सी 48 एमएमओएल/मोल या 6.5% से अधिक या उसके बराबर) के रोगियों के रूप में दर्शाया है। , माइक्रोएल्ब्यूमिन्यूरिया (यूएसीआर 30-300 मिलीग्राम/जी), और संरक्षित गुर्दे का कार्य (मतलब सीरम क्रिएटिनिन ~0.8 मिलीग्राम/डीएल)।

तालिका 1. उप-अध्ययन समूह 1 की आधारभूत विशेषताएँ,

2.2. उप-अध्ययन में शामिल मरीजों के बीच चयापचय और गुर्दे के मापदंडों में सुधार

बेसलाइन के सापेक्ष, 6 और 24 महीनों के फॉलो-अप के बाद, उप-अध्ययन के दोनों पक्षों में शामिल रोगियों ने यूएसीआर में महत्वपूर्ण कमी देखी, जो ग्लाइसेमिक नियंत्रण और डिस्लिपिडेमिया में सुधार के संदर्भ में होती है, और, सीएसएम के मामले में समूह, बीएमआई में औसत 26% की कमी (तालिका 2)। उप-अध्ययन में शामिल रोगियों में, लिपिड सूचकांकों और यूएसीआर में सुधार 6 और 24 महीनों में सीएसएम और एमटीए हथियारों के बीच समान थे। बीएमआई, सिस्टोलिक रक्तचाप और एचबीए1सी में कमी {{1{{14} पर अधिक थी। }}}एमटीए शाखा की तुलना में सीएसएम शाखा में महीने का अनुवर्ती, सीएसएम शाखा में बीएमआई में औसत 26% की कमी देखी गई जो 24 महीने तक जारी रही (बीएमआई में औसत 6% की कमी के साथ तुलना के लिए पी <0.001) एक ही समय बिंदु पर एमटीए शाखा में)।

2.3. मूत्र संबंधी 1H-NMR मेटाबोलोम और गुणवत्ता नियंत्रण मेट्रिक्स का अवलोकन

1H-NMR स्पेक्ट्रा में कुल 475 चोटियों का पता लगाया गया। इनमें से, 208 को एनोटेट किया गया, जिससे 70 अद्वितीय मेटाबोलाइट्स से युक्त एक मूत्र मेटाबोलोम प्राप्त हुआ। बेसलाइन (एन=5) और महीने 6 (एन=5) ​​के पूल किए गए नमूनों के बीच पीक्यूएन-सामान्यीकृत शिखर तीव्रता में भिन्नता का गुणांक कई लोगों के लिए 5% से कम था, और अधिकांश के लिए 15% से कम था। एनोटेटेड 1H-NMR चोटियों की (चित्रा 1ए)। बहुभिन्नरूपी विश्लेषण द्वारा सीएसएम द्वारा बदले गए पाए गए कुछ चोटियों के लिए पूल किए गए नमूनों के पीक्यूएन-सामान्यीकृत स्पेक्ट्रा के उदाहरणात्मक प्लॉट दर्शाते हैं कि बेसलाइन और महीने 6 के पूल किए गए नमूनों का विचरण कम था (चित्र 1बी)। इस प्रकार, 1H-NMR डेटा का अधिग्रहण तकनीकी रूप से संतोषजनक था, जिसमें आंतरिक गुणवत्ता नियंत्रण के रूप में शामिल किए गए पूल किए गए नमूनों के बीच भिन्नता के स्वीकार्य स्तर देखे गए थे।

तालिका 2। उपलब्ध युग्मित मूत्र नमूनों 1,2 के साथ उप-अध्ययन समूह में 6 और 24 महीनों में अध्ययन के परिणामों में परिवर्तन।

1 सीएसएम, संयुक्त चयापचय सर्जरी प्लस चिकित्सा चिकित्सा; HbA1c, ग्लाइकेटेड हीमोग्लोबिन; आईक्यूआर, अंतरचतुर्थक सीमा; एलडीएल, कम घनत्व वाले लिपोप्रोटीन; एमटीए, अकेले चिकित्सा चिकित्सा; यूएसीआर, मूत्र एल्ब्यूमिन-टू-क्रिएटिनिन अनुपात। 2 मान माध्यिका [IQR] के रूप में दिए गए हैं। विलकॉक्सन रैंक योग परीक्षणों द्वारा समूह के बीच तुलना की गई। पी-मान < 0.05 बोल्ड किए गए हैं।

चित्र 1. आंतरिक गुणवत्ता नियंत्रण के रूप में शामिल बेसलाइन (एन=5) और महीने 6 (एन=5) पूल किए गए नमूनों के बीच चरम तीव्रता में भिन्नता। (ए) एनोटेटेड 1H-NMR चोटियों (n=208) की PQN-सामान्यीकृत शिखर तीव्रता के लिए भिन्नता मानों के गुणांक के वितरण को रेखांकित करने वाला घनत्व प्लॉट। भिन्नता के प्रतिशत गुणांक की गणना प्रत्येक शिखर के लिए निम्नानुसार की गई थी: (चरम तीव्रता/औसत शिखर तीव्रता का मानक विचलन) × 100। आधार रेखा और महीने के 6 पूल किए गए नमूनों के लिए गणना अलग-अलग की गई थी। आर पैकेज स्केल [25] से 'लॉग1पी' परिवर्तन का उपयोग करके एक्स-अक्ष को लॉग-रूपांतरित किया गया था। ऊर्ध्वाधर धराशायी रेखाएं 5% और 15% के भिन्नता मानों के गुणांक का सीमांकन करती हैं। (बी) कुछ चोटियों के लिए पूल किए गए नमूनों के पीक्यूएन-सामान्यीकृत स्पेक्ट्रा के प्लॉट को बहुभिन्नरूपी विश्लेषण द्वारा सीएसएम द्वारा बदला हुआ पाया गया। आर पैकेज स्पीक [26] से 'आरओआईप्लॉट' फ़ंक्शन का उपयोग करके प्लॉट तैयार किए गए थे। ऊर्ध्वाधर धराशायी रेखाएं एक्स-अक्ष पर प्रत्येक शिखर के लिए पीपीएम बदलाव को रेखांकित करती हैं। बेसलाइन (नीला) और महीने 6 (नारंगी) के लिए पूल किए गए नमूनों में भिन्नता मूल्यों का गुणांक भूखंडों पर लगाया जाता है। 1H-NMR, प्रोटॉन परमाणु चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी; सीवी, भिन्नता का गुणांक (%); पीपीएम, टीएसपी-डी4 के सापेक्ष भाग प्रति मिलियन रासायनिक बदलाव; पीक्यूएन, संभाव्य भागफल सामान्यीकरण।

2.4. मूत्र संबंधी 1H-NMR चोटियों का प्रमुख घटक विश्लेषण

पहले तीन प्रमुख घटकों के साथ क्लस्टरिंग से मूत्र चयापचय में समूह के बीच अलग-अलग बदलावों की पहचान की गई (चित्र 2ए,बी)। स्कोर प्लॉट (चित्रा 2ए) पर तीन बाहरी नमूने (दो बेसलाइन, एक एमटीए6) की पहचान की गई थी। इन नमूनों को बहुभिन्नरूपी विश्लेषणों में शामिल किया गया था क्योंकि उन्हें बाहर करने से आंशिक न्यूनतम वर्ग (पीएलएस) मॉडल के प्रदर्शन में उल्लेखनीय परिवर्तन नहीं हुआ था और न ही मॉडल के लिए महत्वपूर्ण होने वाली चोटियों की पहचान की गई थी। बेसलाइन नमूनों में सबसे अधिक परिवर्तनशीलता देखी गई, जो कि लोडिंग से, मुख्य रूप से उपचार की तीव्रता से पहले ग्लूकोज, मैनोज और सुक्रोज जैसे शर्करा में भ्रमण के कारण पहचानी गई थी (चित्रा 2सी)। ब्रांच्ड-चेन अमीनो एसिड (बीसीएए) वेलिन ने भी बेसलाइन नमूनों में फैलाव में योगदान दिया। MTA6 नमूने CSM6 नमूनों की तुलना में बेसलाइन नमूनों के साथ अधिक निकटता से जुड़े हुए हैं। CSM6 नमूनों को अन्य नमूनों से अलग करने की पहचान लोडिंग प्लॉट पर एन-फेनिलएसिटाइलग्लिसिन और ट्राइमेथिलैमाइन एन-ऑक्साइड जैसे मेटाबोलाइट्स की बढ़ी हुई प्रचुरता के कारण की गई थी।

चित्र 2. सभी उपलब्ध नमूनों के लिए पीक्यूएन-सामान्यीकृत मूत्र 1एच-एनएमआर शिखर का प्रमुख घटक विश्लेषण (पीसीए)। समूह के अनुसार नमूनों की संख्या: बेसलाइन, एन=54; सीएसएम6, एन=19; एमटीए6, एन=24। पहले तीन प्रमुख घटक प्रस्तुत किए गए हैं, जिनमें से प्रत्येक प्रमुख घटक द्वारा समझाया गया कुल विचरण का प्रतिशत अक्ष शीर्षकों में उल्लिखित है। पीसीए स्कोर और एलिप्सॉइड को अध्ययन समूहों द्वारा स्तरीकृत किया जाता है। सीएसएम और एमटीए हथियारों से बेसलाइन नमूनों पर एक साथ विचार किया गया। (ए) पीसीए स्कोर। पीसीए स्कोर बिंदुओं द्वारा इंगित किए जाते हैं, लंबवत रेखाएं बिंदुओं के xy स्थान को रेखांकित करती हैं; (बी) पीसीए एलिप्सोइड्स। पीसीए दीर्घवृत्ताकार बिंदुओं की गणना आर पैकेज केमोस्पेक [27] से 'मेकएलिप्सॉइड' फ़ंक्शन का उपयोग करके की गई थी, और नमूनों के समूहों के बीच अधिक स्पष्ट रूप से चित्रित असतत क्लस्टरिंग के लिए प्रस्तुत की गई है। नमूनों के तीन समूहों के लिए सेंट्रोइड्स (मतलब पीसीए स्कोर) को काले बिंदुओं द्वारा हाइलाइट किया गया है; (सी) चयनित चोटियों के लेबल के साथ पीसीए लोडिंग। प्रमुख घटक 1 के साथ लोडिंग मूल्यों के अनुसार बिंदुओं को रंगीन किया जाता है। CSM6, CSM समूह से महीने 6 नमूने; एमटीए6, एमटीए समूह से माह 6 नमूने; पीसी, प्रमुख घटक; पीसीए, प्रमुख घटक विश्लेषण; पीक्यूएन, संभाव्य भागफल सामान्यीकरण।

2.5. यूनीवेरिएट परीक्षण द्वारा मूत्र 1H-NMR पीक तीव्रता में परिवर्तन अंतर को मोड़ें

यूनीवेरिएट परीक्षण (चित्र 3ए) द्वारा एमटीए और सीएसएम समूहों के बेसलाइन नमूनों के बीच मूत्र मेटाबोलाइट प्रचुरता में कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं देखा गया। बेसलाइन से 6 महीने तक एमटीए नमूनों में सबसे मजबूत परिवर्तन मूत्र ग्लूकोज उत्सर्जन में गैर-सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण कमी थी (चित्र 3बी)। सीएसएम नमूनों में मूत्र ग्लूकोज उत्सर्जन में कमी का परिमाण बेसलाइन से 6 महीने तक अधिक था और सांख्यिकीय महत्व (चित्र 3सी) तक पहुंच गया। इसके अलावा, सीएसएम के बाद मेटाबोलाइट्स की एक श्रृंखला के मूत्र उत्सर्जन में विशेष वृद्धि हुई। इनमें से सबसे उल्लेखनीय एन-फेनिलएसिटाइलग्लिसिन, ट्राइमेथिलैमाइन एन-ऑक्साइड, 4-एमिनोब्यूटाइरेट (जीएबीए), और 1-मिथाइलनिकोटिनमाइड युक्त कई शिखर थे। नतीजतन, एमटीए और सीएसएम हथियारों से 6 महीने के नमूनों के बीच मुख्य अंतर आरवाईजीबी के बाद बढ़े हुए मूत्र मेटाबोलाइट उत्सर्जन से संबंधित है, जिसमें उपरोक्त मेटाबोलाइट्स के साथ-साथ अमीनो एसिड आर्जिनिन और ग्लूटामाइन (चित्रा 3 डी) शामिल हैं। एमटीए बांह की तुलना में, 6 महीने में सीएसएम बांह में सुक्रोज और अरेबिनोज, साथ ही बीसीएए वेलिन जैसे शर्करा की मूत्र सांद्रता भी कम थी।

2.6. अध्ययन भुजाओं के बीच आधारभूत मूत्र संबंधी मेटाबोलॉमिक अंतर: एमटीए0 बनाम सीएसएम0

समूह के बीच आधारभूत अंतर के लिए पीएलएस वर्गीकरण मॉडल ने अपेक्षा से बेहतर प्रदर्शन किया, हालांकि यह अभी भी 0.7 के एयूसी के साथ काफी कमजोर था (पूरक चित्र एस1ए)। पीएलएस मॉडल ने 54 नमूनों में से 17 को गलत वर्गीकृत किया, जिसके परिणामस्वरूप 69% (चित्र एस1बी) की समग्र सटीकता प्राप्त हुई, सभी प्रासंगिक 'अधिकतम' एमयूवीआर मॉडल ने सीएसएम को वर्गीकृत करने में संभावित रूप से उपयोगी के रूप में एच-एनएमआर चोटियों की पहचान की। बेसलाइन पर एमटीए नमूने (चित्र S1C)। वास्तविक पीएलएस मॉडल ने यादृच्छिक रूप से नमूना किए गए वाई प्रतिक्रिया वेक्टर (पी=0.01; चित्र एस1डी) के साथ क्रमपरिवर्तित मॉडल की तुलना में कम नमूनों को गलत वर्गीकृत किया। मॉडल प्रदर्शन के लिए महत्वपूर्ण कई शिखर यूरेमिक टॉक्सिन्स (फिनोल, गुआनिडिनोएसीटेट) या शर्करा (फूकोस, मैनिटोल, सुक्रोज) थे, हालांकि मेटाबोलाइट्स के इन दो समूहों के परिवर्तन की दिशा दो अध्ययन हथियारों (चित्रा एस 1 ई) के बीच सुसंगत नहीं थी। इसके अलावा, इस मॉडल द्वारा पहचाने गए मेटाबोलाइट्स में से कोई भी यूनीवेरिएट परीक्षण (चित्रा 3 ए) द्वारा बेसलाइन पर दोनों भुजाओं के बीच महत्वपूर्ण रूप से भिन्न नहीं था। इस प्रकार मूत्र चयापचय प्रोफाइल में ये सूक्ष्म परिवर्तन सीएसएम और एमटीए हथियारों के बीच बेसलाइन पर रोग की गंभीरता में व्यवस्थित अंतर का संकेत नहीं थे।

2.7. एमटीए शाखा में जातीयता में अंतर के कारण मूत्र संबंधी मेटाबोलाइट्स: कोकेशियान बनाम एमटीए में अन्य जातीयताएं 0 नमूने

चूंकि बेसलाइन पर एमटीए शाखा में जातीयता में अंतर था (तालिका 1; 64% कोकेशियान थे और 36% दक्षिण अमेरिकी, एशियाई और अफ्रीकी सहित अन्य जातीयता के थे), कोकेशियान का एक पीएलएस वर्गीकरण मॉडल (एन {{3}) }) बनाम अन्य जातीयता (एन=10) का निर्माण बेसलाइन एमटीए नमूनों में मूत्र चयापचय में जातीयता-संबंधी अंतरों की जांच करने के लिए किया गया था। सत्यापन प्रदर्शन के अनुकूलन के बावजूद पीएलएस मॉडल में उच्च गलत वर्गीकरण दर (28 नमूनों में से 18 गलत वर्गीकृत; समग्र वर्गीकरण सटीकता 36%) और कम संवेदनशीलता (50%) और विशिष्टता (10%; चित्र S2A) थी (चित्र S2B) . वास्तविक पीएलएस मॉडल ने बेतरतीब ढंग से सैंपल किए गए वाई प्रतिक्रिया वेक्टर (पी=0.97; चित्र एस2सी) के साथ क्रमपरिवर्तित मॉडल से बेहतर प्रदर्शन नहीं किया। कुल मिलाकर, पीएलएस मॉडल ने कोकेशियान और अन्य जातीयताओं के व्यक्तियों के बीच मूत्र चयापचय प्रोफाइल में व्यवस्थित अंतर का सुझाव देने के लिए कोई सबूत नहीं दिया।

2.8. एमटीए के बाद मूत्र चयापचय में परिवर्तन: एमटीए0 बनाम एमटीए6

एमटीए शाखा में बेसलाइन और महीने 6 के बीच सभी उपलब्ध नमूनों का उपयोग करने वाला पीएलएस मॉडल 0.68 के एयूसी (चित्रा एस3ए) के साथ काफी कमजोर था। मॉडल ने 52 नमूनों में से 19 को गलत वर्गीकृत किया, जिसके परिणामस्वरूप गलत वर्गीकरणों की संख्या को कम करके 'अधिकतम' मॉडल के सत्यापन प्रदर्शन के अनुकूलन के बावजूद 63% (चित्रा एस3बी) की समग्र सटीकता हुई। वास्तविक पीएलएस मॉडल में बेतरतीब ढंग से क्रमपरिवर्तित मॉडल की तुलना में गलत वर्गीकरण दर कम नहीं थी (पी {{10}}.06; चित्र एस3डी)। दो एनोटेटेड शिखर जो मॉडल प्रदर्शन के लिए सबसे महत्वपूर्ण थे, वे दोनों निकोटिनमाइड चयापचय में शामिल हैं, अर्थात् 1-मिथाइलनिकोटिनमाइड और ट्राइगोनेलिन (एन-मिथाइलनिकोटिनेट) (चित्र S3E)। एमटीए के बाद मिथाइलनिकोटिनमाइड का मूत्र उत्सर्जन बढ़ गया, जबकि ट्राइगोनेलिन का उत्सर्जन कम हो गया। अन्यथा, बेसलाइन से 6 महीने तक एमटीए नमूनों के बीच मुख्य अंतर ग्लूकोज और संबंधित मेटाबोलाइट्स के मूत्र उत्सर्जन में कमी से संबंधित थे। हालाँकि, इस मॉडल द्वारा पहचाने गए मेटाबोलाइट्स में से कोई भी यूनीवेरिएट परीक्षण (चित्रा 3बी) द्वारा एमटीए0 और एमटीए6 नमूनों के बीच महत्वपूर्ण रूप से भिन्न नहीं था।

पीएलएस मॉडल, जो एमटीए शाखा में बेसलाइन और महीने 6 के बीच केवल युग्मित नमूनों का उपयोग करता था, कमजोर था, एयूसी 0.56 (चित्रा एस4ए) और 46% की समग्र वर्गीकरण सटीकता (चित्रा एस4बी) के बावजूद, सत्यापन प्रदर्शन को अनुकूलित करने के लिए मॉडल मापदंडों का प्रशिक्षण और ट्यूनिंग (चित्र S4C)। इस मॉडल द्वारा गलत वर्गीकरणों की संख्या यादृच्छिक रूप से क्रमपरिवर्तित मॉडलों द्वारा प्राप्त की गई संख्या से कम नहीं थी (पी=0.59; चित्र एस4डी)। जब एमटीए शाखा से महीने 6 नमूनों में सभी मेटाबोलाइट्स की प्रचुरता पर एक साथ विचार किया गया, उदाहरण के लिए प्रमुख घटक विश्लेषण द्वारा, तो उन्हें बेसलाइन नमूनों (चित्र 2ए) से अलग करना संभव था। हालाँकि, व्यक्तिगत मेटाबोलाइट्स की पहचान, जो एमटीए शाखा में बेसलाइन और महीने 6 की स्थिति की सटीक भविष्यवाणी की अनुमति देती है, मुश्किल साबित हुई, यह दर्शाता है कि एमटीए शाखा में व्यक्तिगत मेटाबोलाइट्स में परिवर्तन आम तौर पर कमजोर थे। तदनुसार, एमटीए0 बनाम एमटीए6 युग्मित नमूने पीएलएस मॉडल में योगदान करने वाले शीर्ष 2 0 मेटाबोलाइट्स के लिए प्रक्षेपण (वीआईपी) मूल्यों में परिवर्तनीय महत्व अन्य पीएलएस मॉडल में योगदान करने वाले शीर्ष 20 मेटाबोलाइट्स की तुलना में अधिक (कम परिवर्तनीय महत्व का संकेत) था। (चित्रा एस4ई), विशेष रूप से वे जिनमें सीएसएम शाखा से महीने 6 के नमूने शामिल हैं।

2.9. सीएसएम के बाद मूत्र चयापचय में परिवर्तन: सीएसएम0 बनाम सीएसएम6

सीएसएम शाखा में बेसलाइन और महीने 6 के बीच सभी उपलब्ध नमूनों का उपयोग करने वाले पीएलएस मॉडल ने एमटीए शाखा के लिए संबंधित मॉडल की तुलना में बहुत बेहतर प्रदर्शन किया, एयूसी 0.93 (चित्र 4ए) के साथ। मॉडल ने 45 में से 6 नमूनों को गलत वर्गीकृत किया, जिसके परिणामस्वरूप कुल सटीकता 87%, संवेदनशीलता 88% और विशिष्टता 84% रही (चित्र 4बी)। सत्यापन प्रदर्शन के अनुकूलन के दौरान गलत वर्गीकरणों की संख्या को भी प्रभावी ढंग से लगभग शून्य तक कम कर दिया गया था (चित्र 4सी)। वास्तविक सीएसएम0 बनाम सीएसएम6 पीएलएस मॉडल का प्रदर्शन बेतरतीब ढंग से क्रमबद्ध मॉडल (पी <{13}}.001; चित्र 4डी) की तुलना में काफी बेहतर था।

चित्र 4. सीएसएम शाखा (सभी उपलब्ध नमूने) में बेसलाइन से 6 महीने तक मूत्र चयापचय में परिवर्तन का बहुभिन्नरूपी विश्लेषण। एमयूवीआर पीएलएस मॉडल में इनपुट किए गए नमूनों की संख्या: सीएसएम0, एन=26; सीएसएम6, एन=19। (ए) एमयूवीआर पीएलएस वर्गीकरण मॉडल के लिए रिसीवर ऑपरेटिंग विशेषता वक्र नमूनों के इन दो समूहों के लिए मूत्र 1एच-एनएमआर चोटियों के लिए फिट है। इनसेट वक्र के लिए AUC और संबद्ध 95% CI हैं। (बी) पीएलएस मॉडल द्वारा नमूना वर्गीकरण को रेखांकित करने वाला भ्रम मैट्रिक्स। एक्स-अक्ष इनपुट किए गए नमूनों की वास्तविक श्रेणी प्रस्तुत करता है। Y-अक्ष मॉडल द्वारा अनुमानित नमूना वर्ग प्रस्तुत करता है। सही और गलत तरीके से वर्गीकृत नमूने भ्रम मैट्रिक्स के विपरीत विकर्णों पर उल्लिखित हैं। 50% संभाव्यता सीमा पर नमूना वर्गीकरण से संबंधित अतिरिक्त प्रदर्शन मेट्रिक्स भ्रम मैट्रिक्स से सटे तालिका में प्रस्तुत किए गए हैं। (सी) गलत वर्गीकरण (वाई-अक्ष) की संख्या द्वारा निर्धारित इष्टतम सत्यापन प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए एमयूवीआर पीएलएस मॉडल के आंतरिक खंडों में पुनरावर्ती रैंकिंग और चर (एक्स-अक्ष पर दाएं से बाएं) का पिछड़ा उन्मूलन। हरी रेखाएँ प्रति आंतरिक खंड सत्यापन वक्र का प्रतिनिधित्व करती हैं और इसमें उतार-चढ़ाव हो सकता है। नारंगी और काली रेखाएँ क्रमशः प्रति मॉडल दोहराव और समग्र (100 मॉडल दोहराव) के औसत आंतरिक खंड वक्रों का प्रतिनिधित्व करती हैं, और उच्च रिज़ॉल्यूशन पर वास्तविक सत्यापन प्रदर्शन का वर्णन करती हैं। लंबवत रेखाएं एक्स-अक्ष पर एमयूवीआर 'न्यूनतम', 'मध्य' और 'अधिकतम' मॉडल में चयनित चर की संख्या को रेखांकित करती हैं। (डी) हिस्टोग्राम और घनत्व वक्र 500 क्रमपरिवर्तित पीएलएस मॉडल द्वारा गलत वर्गीकरण के वितरण को रेखांकित करता है, जिसमें नमूना वर्ग को इंगित करने वाले वाई प्रतिक्रिया वेक्टर को यादृच्छिक रूप से नमूना किया गया था। सही Y प्रतिक्रिया वेक्टर के साथ वास्तविक PLS मॉडल द्वारा गलत वर्गीकरणों की संख्या को नीली धराशायी रेखा द्वारा x-अक्ष पर रेखांकित किया गया है। वास्तविक और क्रमपरिवर्तित मॉडलों के बीच गलत वर्गीकरणों की संख्या की तुलना करने वाले छात्र के टी-टेस्ट से प्राप्त पी-वैल्यू को हिस्टोग्राम और घनत्व वक्र के निकट प्रस्तुत किया जाता है। (ई) वीआईपी मूल्यों द्वारा रैंक किए गए पीएलएस मॉडल के प्रदर्शन के शीर्ष 20 सबसे महत्वपूर्ण एनोटेट शिखरों का डॉट प्लॉट। कुछ मेटाबोलाइट्स के लिए एकाधिक चोटियों की पहचान की गई। जब किसी दिए गए शिखर में कई मेटाबोलाइट्स मौजूद होते हैं, तो मेटाबोलाइट्स को शिखर में सापेक्ष बहुतायत के क्रम में सूचीबद्ध किया जाता है, जिसमें सबसे प्रचुर मेटाबोलाइट पहले सूचीबद्ध होता है। आसन्न हीटमैप पीएलएस मॉडल द्वारा मूल्यांकन किए गए दो समूहों में सभी नमूनों में औसत चरम तीव्रता के आधार पर मेटाबोलाइट्स की सापेक्ष प्रचुरता को दर्शाता है। 95% सीआई, 95% विश्वास अंतराल; एयूसी, रिसीवर ऑपरेटिंग विशेषता वक्र के तहत क्षेत्र; CSM0, CSM समूह से आधारभूत नमूने; सीएसएम6, सीएसएम समूह से माह 6 नमूने; एमयूवीआर, आर में निष्पक्ष चर चयन के साथ बहुभिन्नरूपी तरीके; एनएमआर, परमाणु चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी; एनपीवी, नकारात्मक पूर्वानुमानित मूल्य; पीएलएस, आंशिक न्यूनतम वर्ग; पीपीएम, टीएसपी-डी4 के सापेक्ष भाग प्रति मिलियन रासायनिक बदलाव; पीपीवी, सकारात्मक पूर्वानुमानित मूल्य; वीआईपी, प्रक्षेपण में परिवर्तनीय महत्व.

इस प्रकार, आरवाईजीबी के बाद विशिष्ट चयापचय परिवर्तन हुए, जिसने सीएसएम शाखा में बेसलाइन और महीने 6 नमूनों के सटीक वर्गीकरण की अनुमति दी। मॉडल प्रदर्शन के लिए शीर्ष सात सबसे महत्वपूर्ण एनोटेटेड चोटियों में मेजबान-माइक्रोबियल सह-मेटाबोलाइट एन-फेनिलएसिटाइलग्लिसिन शामिल था, जिसका मूत्र उत्सर्जन सीएसएम (चित्र 4ई) के बाद बढ़ गया था। सीएसएम के बाद ट्राइमेथिलैमाइन एन-ऑक्साइड और 4-एमिनोब्यूटाइरेट (जीएबीए) सहित अन्य मेजबान-माइक्रोबियल सह-मेटाबोलाइट्स के मूत्र उत्सर्जन में वृद्धि देखी गई। सीएसएम के बाद अमीनो एसिड ग्लूटामाइन और आर्जिनिन का मूत्र उत्सर्जन भी बढ़ गया, जबकि ग्लूकोज और बीसीएए वेलिन का उत्सर्जन कम हो गया। लॉग2 गुना परिवर्तन मान और सीएसएम0 और सीएसएम6 नमूनों के बीच अंतर प्रचुर मात्रा में पहचानी गई चोटियों के लिए मूत्र 1एच-एनएमआर शिखर तीव्रता में बीच-समूह अंतर के यूनीवेरिएट परीक्षण से प्राप्त समायोजित पी-मान को नीचे तालिका 3 में संक्षेपित किया गया है। प्रासंगिक तुलनाओं के पीएलएस मॉडल के वीआईपी मेट्रिक्स भी तालिका में प्रस्तुत किए गए हैं।

पीएलएस मॉडल, जिसने सीएसएम शाखा में बेसलाइन और महीने 6 के बीच केवल युग्मित नमूनों का उपयोग किया, ने उस मॉडल के समान ही अच्छा प्रदर्शन किया, जिसने दोनों समय बिंदुओं से सभी उपलब्ध नमूनों का उपयोग किया, एयूसी के साथ 0.94 (चित्रा एस5ए) और एक 82% की समग्र वर्गीकरण सटीकता (चित्रा S5B)। सभी उपलब्ध नमूनों का उपयोग करते हुए सीएसएम 0 बनाम सीएसएम 6 पीएलएस मॉडल के समान, इस युग्मित नमूने मॉडल के सत्यापन प्रदर्शन को लगभग कोई गलत वर्गीकरण प्राप्त करने के लिए अनुकूलित किया गया था (चित्रा एस5सी)। वास्तविक युग्मित नमूनों पीएलएस मॉडल द्वारा गलत वर्गीकरणों की संख्या यादृच्छिक रूप से क्रमपरिवर्तित मॉडल (पी=0.006; चित्र एस5डी) की तुलना में काफी कम थी। CSM0 बनाम CSM6 PLS मॉडल, सभी उपलब्ध नमूनों और सिर्फ युग्मित नमूनों का उपयोग करते हुए, CSM शाखा में बेसलाइन और महीने 6 नमूनों के अंतर के लिए महत्वपूर्ण समान मेटाबोलाइट्स की पहचान की। कई एन-फेनिलएसिटाइलग्लिसिन चोटियों को फिर से युग्मित नमूनों पीएलएस मॉडल (चित्र S5E) के प्रदर्शन के लिए सबसे महत्वपूर्ण एनोटेटेड चोटियों के रूप में पहचाना गया। मॉडल प्रदर्शन के लिए महत्वपूर्ण के रूप में पहचाने जाने वाले अधिकांश मेटाबोलाइट्स का मूत्र उत्सर्जन सीएसएम के बाद बढ़ गया, फेनिलएलनिन और वेलिन के अपवाद के साथ, जिनका मूत्र उत्सर्जन सीएसएम के बाद कम हो गया।

2.10. सीएसएम और एमटीए के बीच मूत्र चयापचय में अंतर

6 महीने के उपचार के बाद हथियार: एमटीए6 बनाम सीएसएम6 महीने 6 के लिए समूह अंतर के बीच पीएलएस मॉडल ने अच्छा प्रदर्शन किया, एयूसी 0.91 (चित्र 5ए) के साथ। मॉडल ने 43 नमूनों में से 6 को गलत वर्गीकृत किया, जिसके परिणामस्वरूप समग्र वर्गीकरण सटीकता {{10}}%, संवेदनशीलता 79% और विशिष्टता 92% रही (चित्र 5बी)। दोनों सीएसएम0 बनाम सीएसएम6 पीएलएस मॉडल के समान, इस मॉडल के सत्यापन प्रदर्शन को लगभग कोई गलत वर्गीकरण प्राप्त करने के लिए अनुकूलित किया गया था (चित्र 5सी)। वास्तविक एमटीए6 बनाम सीएसएम6 पीएलएस मॉडल द्वारा गलत वर्गीकरणों की संख्या यादृच्छिक रूप से नमूना किए गए वाई प्रतिक्रिया वेक्टर (पी <0.001; चित्र 5डी) के साथ क्रमपरिवर्तित मॉडल द्वारा हासिल की गई तुलना में काफी कम थी।

एमटीए6 बनाम सीएसएम6 मॉडल के प्रदर्शन के लिए महत्वपूर्ण मेटाबोलाइट्स मुख्य रूप से वे थे जिनका मूत्र उत्सर्जन सीएसएम के बाद दृढ़ता से बदल गया था और इसलिए उन्हें सीएसएम शाखा में बेसलाइन और महीने 6 नमूनों को वर्गीकृत करने के संदर्भ में प्रभावशाली मेटाबोलाइट्स के रूप में पहचाना गया था (चित्र 5ई) . एन-फेनिलएसिटाइलग्लिसिन युक्त कई चोटियों को फिर से मॉडल वर्गीकरण के लिए सबसे महत्वपूर्ण चोटियों के रूप में पहचाना गया। 6 महीने में एमटीए आर्म की तुलना में सीएसएम आर्म में आर्जिनिन, ग्लूटामाइन, एन-फेनिलएसिटाइलग्लिसिन, एमिनोब्यूटाइरेट और ट्राइमेथिलैमाइन एन-ऑक्साइड की मूत्र सांद्रता अधिक थी। इसके विपरीत, ग्लूकोज, वेलिन और फेनिलएलनिन का मूत्र उत्सर्जन था। 6 महीने में एमटीए शाखा की तुलना में सीएसएम शाखा में कम।

चित्र 5. 6 महीने में मूत्र चयापचय में समूह-समूह अंतर का बहुभिन्नरूपी विश्लेषण (सभी उपलब्ध नमूने)। एमयूवीआर पीएलएस मॉडल में इनपुट किए गए नमूनों की संख्या: सीएसएम6, एन=19; एमटीए6, एन=24। (ए) एमयूवीआर पीएलएस वर्गीकरण मॉडल के लिए रिसीवर ऑपरेटिंग विशेषता वक्र नमूनों के इन दो समूहों के लिए मूत्र 1एच-एनएमआर चोटियों के लिए फिट है। इनसेट वक्र के लिए AUC और संबद्ध 95% CI हैं। (बी) पीएलएस मॉडल द्वारा नमूना वर्गीकरण को रेखांकित करने वाला भ्रम मैट्रिक्स। एक्स-अक्ष इनपुट किए गए नमूनों की वास्तविक श्रेणी प्रस्तुत करता है। Y-अक्ष मॉडल द्वारा अनुमानित नमूना वर्ग प्रस्तुत करता है। सही और गलत तरीके से वर्गीकृत नमूने भ्रम मैट्रिक्स के विपरीत विकर्णों पर उल्लिखित हैं। 50% संभाव्यता सीमा पर नमूना वर्गीकरण से संबंधित अतिरिक्त प्रदर्शन मेट्रिक्स भ्रम मैट्रिक्स से सटे तालिका में प्रस्तुत किए गए हैं। (सी) गलत वर्गीकरण (वाई-अक्ष) की संख्या द्वारा निर्धारित इष्टतम सत्यापन प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए एमयूवीआर पीएलएस मॉडल के आंतरिक खंडों में पुनरावर्ती रैंकिंग और चर (एक्स-अक्ष पर दाएं से बाएं) का पिछड़ा उन्मूलन। हरी रेखाएँ प्रति आंतरिक खंड सत्यापन वक्र का प्रतिनिधित्व करती हैं और इसमें उतार-चढ़ाव हो सकता है। नारंगी और काली रेखाएँ क्रमशः प्रति मॉडल दोहराव और समग्र (100 मॉडल दोहराव) के औसत आंतरिक खंड वक्रों का प्रतिनिधित्व करती हैं, और उच्च रिज़ॉल्यूशन पर वास्तविक सत्यापन प्रदर्शन का वर्णन करती हैं। लंबवत रेखाएं एक्स-अक्ष पर एमयूवीआर 'न्यूनतम', 'मध्य' और 'अधिकतम' मॉडल में चयनित चर की संख्या को रेखांकित करती हैं। (डी) हिस्टोग्राम और घनत्व वक्र 500 क्रमपरिवर्तित पीएलएस मॉडल द्वारा गलत वर्गीकरण के वितरण को रेखांकित करता है, जिसमें नमूना वर्ग को इंगित करने वाले वाई प्रतिक्रिया वेक्टर को यादृच्छिक रूप से नमूना किया गया था। सही Y प्रतिक्रिया वेक्टर के साथ वास्तविक PLS मॉडल द्वारा गलत वर्गीकरणों की संख्या को नीली धराशायी रेखा द्वारा x-अक्ष पर रेखांकित किया गया है। वास्तविक और क्रमपरिवर्तित मॉडलों के बीच गलत वर्गीकरणों की संख्या की तुलना करने वाले छात्र के टी-टेस्ट से प्राप्त पी-वैल्यू को हिस्टोग्राम और घनत्व वक्र के निकट प्रस्तुत किया जाता है। (ई) वीआईपी मूल्यों द्वारा रैंक किए गए पीएलएस मॉडल के प्रदर्शन के शीर्ष 20 सबसे महत्वपूर्ण एनोटेट शिखरों का डॉट प्लॉट। कुछ मेटाबोलाइट्स के लिए एकाधिक चोटियों की पहचान की गई। जब किसी दिए गए शिखर में कई मेटाबोलाइट्स मौजूद होते हैं, तो मेटाबोलाइट्स को शिखर में सापेक्ष बहुतायत के क्रम में सूचीबद्ध किया जाता है, जिसमें सबसे प्रचुर मेटाबोलाइट पहले सूचीबद्ध होता है। आसन्न हीटमैप पीएलएस मॉडल द्वारा मूल्यांकन किए गए दो समूहों में सभी नमूनों में औसत चरम तीव्रता के आधार पर मेटाबोलाइट्स की सापेक्ष बहुतायत को दर्शाता है। 95% सीआई, 95% विश्वास अंतराल; एयूसी, रिसीवर ऑपरेटिंग विशेषता वक्र के तहत क्षेत्र; सीएसएम6, सीएसएम समूह से माह 6 नमूने; एमटीए6, एमटीए समूह से माह 6 नमूने; एमयूवीआर, आर में निष्पक्ष चर चयन के साथ बहुभिन्नरूपी तरीके; एनएमआर, परमाणु चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी; एनपीवी, नकारात्मक पूर्वानुमानित मूल्य; पीएलएस, आंशिक न्यूनतम वर्ग; पीपीएम, टीएसपी-डी4 के सापेक्ष भाग प्रति मिलियन रासायनिक बदलाव; पीपीवी, सकारात्मक पूर्वानुमानित मूल्य; वीआईपी, प्रक्षेपण में परिवर्तनीय महत्व.

तालिका 3 मूत्र 1H-एनएमआर शिखर तीव्रता में बीच-समूह अंतर के यूनीवेरिएट परीक्षण से प्राप्त लॉग 2 गुना परिवर्तन मूल्यों और समायोजित पी-मानों का सारांश प्रस्तुत करती है, साथ ही प्रासंगिक तुलनाओं के पीएलएस वर्गीकरण मॉडल से वीआईपी मेट्रिक्स, द्वारा परिवर्तित चोटियों के लिए प्रस्तुत करती है। सीएसएम बेसलाइन से 6-माह अनुवर्ती तक। वीआईपी रैंक के अनुसार, शीर्ष 2 0 एनोटेटेड शिखर, सीएसएम 0 बनाम सीएसएम 6 सभी उपलब्ध नमूने, सीएसएम 0 बनाम सीएसएम 6 युग्मित नमूने, और एमटीए 6 बनाम सीएसएम 6 सभी उपलब्ध के लिए पीएलएस मॉडल द्वारा पहचाने गए नमूनों की तुलना प्रस्तुत की गई है। सभी 3 मॉडलों में सबसे महत्वपूर्ण चोटियों में काफी ओवरलैप था, जिसके परिणामस्वरूप कुल 25 अलग-अलग चोटियों की पहचान सीएसएम द्वारा बदले जाने के रूप में की गई। इन 25 चोटियों के बीच, एन-फेनिलएसिटाइलग्लिसिन और वेलिन जैसे कई यौगिकों का एक से अधिक बार प्रतिनिधित्व किया गया था। एकाधिक चोटियों वाले प्रत्येक यौगिक के लिए, तालिका 3 में प्रस्तुत जानकारी के दोहराव को कम करने के लिए एक एकल प्रतिनिधि रासायनिक बदलाव का चयन किया गया था।

2.11. अध्ययन शाखा द्वारा अंतर-शिखर सहसंबंध और प्रचुरता और शिखरों का समय बिंदु सीएसएम द्वारा बेसलाइन से महीने 6 में बदला गया

ऊपर हाइलाइट किए गए पीएलएस मॉडल के आधार पर, साथ ही स्पेक्ट्रा की मैन्युअल समीक्षा के आधार पर, सीएसएम द्वारा बेसलाइन से महीने 6 में बदले गए और संबंधित कार्यात्मक समूहों के साथ 14 मेटाबोलाइट्स की पहचान की गई। इन 14 मेटाबोलाइट्स के बीच अंतर-शिखर सहसंबंधों के क्लस्टरिंग ने मेजबान-माइक्रोबियल सह-मेटाबोलाइट्स, ब्रांच्ड-चेन और सुगंधित अमीनो एसिड और बीसीएए कैटोबोलिक मध्यवर्ती (चित्रा 6 ए) से बने तीन समूहों की पहचान की। विभिन्न मेजबान-माइक्रोबियल सह-मेटाबोलाइट्स की मूत्र सांद्रता एक-दूसरे के साथ दृढ़ता से सहसंबद्ध थीं, जैसे कि ब्रांच्ड-चेन और सुगंधित अमीनो एसिड थे। बीसीएए कैटोबोलिक मध्यवर्ती एक दूसरे के साथ अधिक कमजोर रूप से सहसंबद्ध थे। मेजबान-माइक्रोबियल सह-मेटाबोलाइट्स की तुलना में सुगंधित अमीनो एसिड बीसीएए के साथ अधिक मजबूती से सहसंबद्ध थे, इस तथ्य के बावजूद कि परिवर्तित मेजबान-माइक्रोबियल सुगंधित अमीनो एसिड चयापचय के परिणामस्वरूप एन-फेनिलएसिटाइलग्लिसिन और 4-हाइड्रॉक्सीफेनिलएसीटेट जैसे मेटाबोलाइट्स का उत्पादन हुआ। आरवाईजीबी [28-33] के बाद लगातार रिपोर्ट की गई है।

सीएसएम शाखा में, आरवाईजीबी के बाद पेट के माइक्रोबियल चयापचय और अमीनो एसिड के आंतों के परिवहन में परिवर्तन को प्रतिबिंबित करने वाले मेटाबोलाइट्स के बेसलाइन से 6 महीने तक मूत्र उत्सर्जन में वृद्धि को चिह्नित किया गया था और एन-फेनिलएसिटाइलग्लिसिन (पी <{{2%) के लिए सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण था। 001), ट्राइमेथिलैमाइन एन-ऑक्साइड (पी=0.001), 4-एमिनोब्यूटाइरेट (जीएबीए; पी=0.002), आर्जिनिन (पी=0.001), और ग्लूटामाइन (पी=0.001) (चित्र 6बी)। इन मेटाबोलाइट्स के मूत्र उत्सर्जन में एमटीए द्वारा कोई बदलाव नहीं किया गया।

इसी प्रकार, सुगंधित अमीनो एसिड, फेनिलएलनिन (पी=0.003) और टायरोसिन (पी=0.003) का मूत्र उत्सर्जन, साथ ही बीसीएए वेलिन (पी=0.001) और ल्यूसीन (पी=0.02), सीएसएम के बाद बेसलाइन से 6 महीने तक काफी कम हो गया था लेकिन एमटीए नहीं। सीएसएम के बाद बीसीएए आइसोल्यूसीन का मूत्र उत्सर्जन भी कम होने का रुझान था, लेकिन यह महत्वपूर्ण नहीं था (पी=0.25)। बीसीएए के कम मूत्र उत्सर्जन के अनुरूप और बढ़े हुए बीसीएए अपचय की ओर इशारा करते हुए, सीएसएम के बाद बीसीएए कैटोबोलिक मध्यवर्ती का मूत्र उत्सर्जन भी कम हो गया। वेलिन की मूत्र सांद्रता (3-हाइड्रॉक्सीआइसोब्यूटाइरेट; पी=0.04), आइसोल्यूसीन (3-मिथाइल-2-ऑक्सोवलेरेट; पी=0.04), और ल्यूसीन ( 3-हाइड्रॉक्सीआइसोवलेरेट; पी=0.06) सीएसएम के बाद कैटाबोलाइट्स में कमी आई लेकिन एमटीए में नहीं।

चित्र 6. अध्ययन शाखा द्वारा अंतर-शिखर सहसंबंध और बहुतायत और सीएसएम द्वारा आधार रेखा से महीने 6 तक परिवर्तित चोटियों का समय बिंदु। (ए) 14 चयनित मेटाबोलाइट्स के लिए पीक्यूएन-सामान्यीकृत शिखर तीव्रता मूल्यों के बीच सहसंबंधों का हीटमैप। मल्टीवेरिएट पीएलएस मॉडल द्वारा बेसलाइन से महीने 6 तक सीएसएम द्वारा दृढ़ता से परिवर्तित किए जाने के आधार पर मेटाबोलाइट्स का चयन किया गया था। अतिरिक्त मेटाबोलाइट्स को पीएलएस मॉडल द्वारा पहचाने गए मेटाबोलाइट्स के समान कार्यात्मक समूहों से संबंधित होने के आधार पर मैन्युअल रूप से चुना गया था। हीटमैप पंक्तियाँ और स्तंभ व्यक्तिगत मेटाबोलाइट्स को दर्शाते हैं, हीटमैप कोशिकाओं में पियर्सन आर सहसंबंध मान प्रस्तुत किए जाते हैं। मेटाबोलाइट्स के कार्यात्मक समूहों की पहचान पंक्ति और स्तंभ एनोटेशन द्वारा निम्नानुसार की जाती है: नीले=मेटाबोलाइट्स आरवाईजीबी के बाद आंत माइक्रोबियल चयापचय या आंत परिवहन में परिवर्तन को प्रतिबिंबित करते हैं; बीसीएए अपचय को प्रतिबिंबित करने वाले ग्रे=मेटाबोलाइट्स; भूरा=सुगंधित अमीनो एसिड। हीटमैप पंक्तियों और स्तंभों में अंतराल सहसंबंध गुणांक के आधार पर मेटाबोलाइट्स के समूहों का सीमांकन करता है। (बी) पैनल (ए) में हीटमैप में उल्लिखित 14 मेटाबोलाइट्स के अध्ययन शाखा और समय बिंदु द्वारा पीक्यूएन-सामान्यीकृत बहुतायत। नमूनों की संख्या: सीएसएम0, एन=26; सीएसएम6, एन=19; एमटीए0, एन=28; एमटीए6, एन=24। शीर्ष 2 पंक्तियाँ (नीले पैनल) आरवाईजीबी के बाद आंत माइक्रोबियल चयापचय या आंत परिवहन में परिवर्तन को प्रतिबिंबित करने वाले मेटाबोलाइट्स को दर्शाती हैं। नीचे की 2 पंक्तियाँ सुगंधित अमीनो एसिड (भूरे रंग के पैनल) और बीसीएए अपचय (ग्रे पैनल) को प्रतिबिंबित करने वाले मेटाबोलाइट्स को दर्शाती हैं। बेसलाइन के अयुग्मित टी-परीक्षणों और सीएसएम और एमटीए हथियारों में चरम तीव्रता में महीने 6 के अंतर से प्राप्त पी-मान प्रस्तुत किए गए हैं। बेन्जामिनी-होचबर्ग पद्धति का उपयोग करके तुलनाओं की संख्या के लिए पी-मानों को बहुलता-सही किया गया। बीसीएए, ब्रांच्ड-चेन अमीनो एसिड; सीएसएम, संयुक्त चयापचय सर्जरी प्लस चिकित्सा चिकित्सा; सीएसएम0, सीएसएम समूह से आधारभूत नमूने; सीएसएम6, सीएसएम समूह से माह 6 नमूने; एमटीए, अकेले चिकित्सा चिकित्सा; एमटीए0, एमटीए समूह से आधारभूत नमूने; एमटीए6, एमटीए समूह से माह 6 नमूने; पीएलएस, आंशिक न्यूनतम वर्ग; पीक्यूएन, संभाव्य भागफल सामान्यीकरण; आरवाईजीबी, रॉक्स-एन-वाई गैस्ट्रिक बाईपास सर्जरी।

2.12. होस्ट-होस्ट-माइक्रोबियल सह-चयापचय और बीसीएए के प्रतिबिंबित मेटाबोलाइट्स में परिवर्तन के बीच सहसंबंध

डीकेडी के लिए सीएसएम के बाद चयापचय और गुर्दे के सूचकांक में सुधार के साथ अपचय, बेसलाइन से महीने 6 तक सीएसएम के बाद व्यक्तिगत चयापचय और गुर्दे के मापदंडों में सुधार, महीने 24 में देखे गए सुधार की भयावहता के साथ दृढ़ता से जुड़ा हुआ था। चित्र 7 में नारंगी रंग द्वारा हाइलाइट किए गए सहसंबंध इस बात पर जोर देते हैं कि आर मान > 0.7 महीने 6 और महीने 24 के बीच बीएमआई, एमएपी, एचबीए1सी, ट्राइग्लिसराइड्स और एसीआर सहित सीएसएम के बाद व्यक्तिगत चयापचय और गुर्दे के सूचकांक में बदलाव देखे गए। ये सभी सहसंबंध सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण थे, पी-वैल्यू <{9}}.05 के साथ देखे गए (चित्रा एस6)।

एचबीए1सी में 6 महीने और 24 महीने के बदलाव के बीच संबंध विशेष रूप से मजबूत था, जिसका आर मान 0.97 (पी <{5}}.001) देखा गया। इस प्रकार, सीएसएम के बाद व्यक्तिगत चयापचय और गुर्दे के सूचकांकों में शुरुआती सुधारों की भयावहता ने 2- साल के अनुवर्ती में देखे गए सुधारों की भयावहता की दृढ़ता से भविष्यवाणी की।

बीएमआई में कमी बेरिएट्रिक सर्जरी के सबसे लगातार प्रभावों में से एक है, और वजन घटाने की डिग्री को अन्य चयापचय मापदंडों में सुधार का प्रमुख निर्धारक माना जाता है। हालाँकि, जैसा कि चित्र 7 में काले रंग में हाइलाइट की गई कोशिकाओं में बताया गया है, सीएसएम में 6 और 24 महीने में बीएमआई में परिवर्तन के साथ रक्तचाप, ग्लाइकेमिया, ट्राइग्लिसराइड्स और 6 और 24 महीने में लॉग यूएसीआर में परिवर्तन के बीच अनुपस्थित या कमजोर सहसंबंध देखा गया। हाथ। इन सहसंबंधों के लिए सभी पी-मान > 0.25 और गैर-महत्वपूर्ण थे (चित्रा एस6)। इस तरह के सबसे मजबूत सहसंबंध बीएमआई में परिवर्तन और लॉग यूएसीआर (माह 6, आर=0.36 [पी=0.27]; माह 24, आर=0.22 [पी) के बीच देखे गए।=0.54]), हालांकि ये काफी कमजोर रहे। इस प्रकार, सीएसएम शाखा में, वजन घटाने की मात्रा अन्य चयापचय मापदंडों और गुर्दे के सूचकांकों में देखे गए सुधारों के साथ दृढ़ता से संबंधित नहीं थी। जबकि सीएसएम के बाद 6वें महीने में बीएमआई में सुधार काफी सुसंगत थे, अन्य चयापचय मापदंडों और गुर्दे के सूचकांकों में सुधार अधिक परिवर्तनशील थे, और बीएमआई में परिवर्तनों द्वारा इस परिवर्तनशीलता को अच्छी तरह से पकड़ नहीं लिया गया था। हमने जांच की कि क्या सीएसएम के बाद चयापचय और गुर्दे के सूचकांकों में सुधार के साथ बीएमआई में बदलाव की तुलना में मूत्र मेटाबोलाइट उत्सर्जन में परिवर्तन अधिक मजबूती से सहसंबंधित है।

बीसीएए कैटोबोलिज्म (वेलिन प्लस बीसीएए कैटोबोलिक इंटरमीडिएट्स {{0}}हाइड्रॉक्सीआइसोब्यूटाइरेट, 3-हाइड्रॉक्सीआइसोवलेरेट, और 3-मिथाइल-2-ऑक्सोवेलरेट) को प्रतिबिंबित करने वाले मेटाबोलाइट्स के बीच मध्यम रूप से मजबूत सहसंबंध देखा गया। सीएसएम बांह में रक्तचाप, एचबीए1सी और एल्बुमिनुरिया में सुधार के साथ (आंकड़े 7, एस6 और एस8)। बीएमआई और ट्राइग्लिसराइड्स के साथ बीसीएए अपचय को प्रतिबिंबित करने वाले मेटाबोलाइट्स के बीच संबंध आम तौर पर कमजोर थे। जैसा कि चित्र 7 में पीले रंग में हाइलाइट की गई कोशिकाओं में बताया गया है, 6 और 24 महीनों में रक्तचाप में सुधार के साथ सहसंबंध वेलिन, 3-हाइड्रॉक्सीआइसोब्यूटाइरेट, और 3-मिथाइल-2-ऑक्सोवालेरेट (माह) के लिए सबसे मजबूत थे। 6: आर=0.76 [पी=0.01] वेलिन के लिए, आर=0.46 फॉर 3-हाइड्रॉक्सीआइसोब्यूटाइरेट [पी=0.18], और आर=0.84 [पी <0.001] 3-मिथाइल-2- आइसोवेलरेट के लिए; महीना 24: आर=0.55 [पी=0.12] वेलिन के लिए , आर=0.67 [पी=0.05] 3-हाइड्रॉक्सीआइसोब्यूटाइरेट के लिए, और आर=0.67 [पी=0.05] {{44 के लिए }}मिथाइल-2-ऑक्सोवलेरेट). वेलिन और 3-मिथाइल-2- ऑक्सोवलेरेट में परिवर्तन अन्य नैदानिक ​​मापदंडों में सुधार के साथ महत्वपूर्ण रूप से सहसंबद्ध नहीं थे। हालाँकि, जैसा कि चित्र 7 में पीले रंग में उल्लिखित कोशिकाओं में हाइलाइट किया गया है, दोनों 3-हाइड्रॉक्सीआइसोब्यूटाइरेट और 3-हाइड्रॉक्सीआइसोवेलेरेट को 6 और 24 महीनों में एचबीए1सी और एल्बुमिनुरिया में सुधार के साथ मामूली रूप से सहसंबद्ध किया गया था, यूएसीआर लॉग करने के संबंधों के साथ। थोड़ा मजबूत होना (माह 6: आर=0.57 [पी=0.07] 3-हाइड्रॉक्सीआइसोब्यूटाइरेट और आर=0.55 [पी=0.08 के लिए ] 3-हाइड्रॉक्सीआइसोवलेरेट के लिए; माह 24: आर=0.59 3-हाइड्रॉक्सीआइसोब्यूटाइरेट के लिए [पी=0.07] और आर=0.65 [पी {{ 73}}.04] 3-हाइड्रॉक्सीआइसोवलेरेट के लिए)। बीसीएए अपचय को प्रतिबिंबित करने वाले मूत्र मेटाबोलाइट्स में छठे महीने के परिवर्तनों के लिए नैदानिक ​​​​मापदंडों में सुधार के साथ मामूली रूप से मजबूत सहसंबंध, चित्र S8 में सहसंबंध स्कैटरप्लॉट में बीएमआई में 6 महीने के परिवर्तनों के लिए देखे गए कमजोर सहसंबंधों के विपरीत हैं।