使用代谢组学、基因组学和摩擦学技术分析人体膝关节液

肿胀的关节代表了诊断挑战。 可能的诊断包括：骨关节炎、痛风、风湿病或感染。 诊断方法仅限于显微镜、微生物学和痕量分析。 这些方法可能很慢、耗时、昂贵并且通常没有定论。

骨关节炎的任何炎症反应和后续症状的严重程度各不相同。 迄今为止，还没有建立分子联系来解释这种模糊性。 以前的研究已经确定了炎症反应的代谢物，但未能调查与症状或对靶向注射的反应的任何相关性。

关节的微生物感染具有破坏性。 通常需要 2-3 天才能确定致病微生物并确认诊断。 最近的研究表明关节内有低水平的细菌定植。 研究人员旨在使用富集和 16S 聚合酶链反应 (PCR) 分析关节液中是否存在任何细菌定植，然后将结果与代谢特征相关联。 此外，研究人员旨在寻找指示生物膜存在的代谢物，如果存在生物膜，则会严重限制治疗选择。

代谢组学是对活系统对病理生理刺激或基因修饰的动态多参数反应的定量测量。 尽管生物样本复杂，但它提供了全球代谢概况，并已在许多领域证明是有用的。

我们的假设是：

1. 每种病理都有独特的代谢特征
2. 炎性骨关节炎将包含不同的代谢特征和潜在的治疗和/或反应生物标志物
3. 特别是生物体亚型和生物膜生物标志物的存在和检测
4. 这些概况可以通过分析血液、尿液和关节液来表征
5. 该数据可用于生成有助于管理肿胀关节的诊断测试。
6. 关节液的代谢特征和润滑剂特性之间存在相关性，可用于未来的工程策略来管理骨关节炎。

1. 分析骨关节炎关节的关节液，以确定疾病的潜在生物标志物并进一步了解软骨破坏途径 2. 使用代谢组学评估关节液成分的群体差异，以及该成分是否与关节病相关 3. 研究关节液的润滑和磨损特性，了解代谢曲线如何影响润滑和随后的关节磨损。

4. 研究关节液，使用代谢组学鉴定细菌定植的生物标志物，并结合微生物 16S 聚合酶链反应和基因组测序。

项目时间表：

该项目的阶段如下：

全面研究、现场和伦理批准：临时伦理已经获得批准。 预计研究和现场批准不会遇到任何障碍，这应该会在不久之后实现。 （成功 = 伦理批准）预计 2015 年 6 月

样本收集：研究人员旨在招募 150 名患者参与研究，保守估计每周 10 名。 所有骨科患者都将成为目标。 预计大多数将从选修剧院招募。 （成功 = 招募 150 人）2015 年 6 月至 9 月（以后）

代谢组学分析方法开发：建立核磁共振 (NMR) 方法，用于以滑液为样本基质进行代谢分析。 液相色谱质谱 (LCMS) 非靶向和靶向滑液方法学的方法开发（成功 = 实现稳健、灵敏的方法）2015 年 10 月

关节液摩擦学：关节液润滑特性分析（成功 = 分析了 150 个样本）2015 年 10 月至 12 月

代谢组学分析：为了产生最大的结果，研究人员旨在使用 NMR 筛选以及非靶向和靶向 LCMS 分析进行分析。 对于大约 150 名患者和 450 份体液样本，研究人员估计分析时间为 6 个月（成功 = 代谢分析和靶向分析）2016 年 11 月至 4 月

微生物遗传分析：关节液微生物遗传内容的 PCR 和测序（成功 = 完成 150 个样本）2016 年 4 月至 6 月

结果整理、分析和报告：准备提交给影响因子 >10 的期刊的结果。 （成功 = 稿件被编辑接受）2016 年 7 月 - 10 月