aromatic amino acids play a harmonizing role in prostate cancer: a metabolomics-based cross-sectional study

Background: prostate cancer (pca) is a common health problem worldwide. the rate of this disease is likely to grow by 2021. pca is a heterogeneous disorder, and various biochemical factors contribute to the development of this disease. the metabolome is the complete set of metabolites in a cell or biological sample and represents the downstream end product of the omics. hence, to model pca by computational systems biology, a preliminary metabolomicsbased study was used to compare the metabolome profile pattern between healthy and pca men. objective: this study was carried out to highlight energy metabolism modification and assist the prognosis and treatment of disease with unique biomarkers. materials and methods: in this crosssectional research, 26 men diagnosed with stageiii pca and 26 healthy men with normal psa levels were enrolled. urine was analyzed with proton nuclear magnetic resonance (1hnmr) spectroscopy, accompanied by the metaboanalyst webbased platform tool for metabolomics data analysis. partial least squares regression discriminant analysis was applied to clarify the separation between the two groups. outliers were documented and metabolites determined, followed by identifying biochemical pathways. results: our findings reveal that modifications in aromatic amino acid metabolism and some of their metabolites have a high potential for use as urinary pca biomarkers. tryptophan metabolism (p < 0.001), tyrosine metabolism (p < 0.001), phenylalanine, tyrosine and tryptophan biosynthesis (p < 0.001), phenylalanine metabolism (p = 0.01), ubiquinone and other terpenoidquinone biosynthesis (p = 0.19), nitrogen metabolism (p = 0.21), and thiamine metabolism (p = 0.41) with q2 (0.198) and r2 (0.583) were significantly altered. conclusion: the discriminated metabolites and their pathways play an essential role in pca causes and harmony.

اسیدهای آمینه آروماتیک نقش هماهنگ کننده ای در سرطان پروستات ایفاء می نمایند: یک مطالعه مقطعی مبتنی بر متابولومیکس

مقدمه: سرطان پروستات یک بیماری رایج در دنیای امروز محسوب می شود. انتظار براین است که میزان ابتلا به این بیماری تا سال 2021 نیز افزایش یابد. سرطان پروستات بیماری ناهمگنی است که فاکتورهای بیوشیمیایی مختلفی در افزایش ابتلا به این بیماری نقش دارند. بیوپسی، معاینه دیجیتال رکتوم و نیز میزان بالای آنتی ژن اختصاصی پروستات، به عنوان بهترین روش های تشخیص این بیماری شناخته شده اند با این وجود، هیچ یک از این روش ها روش قطعی در تشخیص این بیماری نمی باشد. متابولوم مجموعه کاملی از متابولیت های موجود در یک سلول یا نمونه بیولوژیکی است و در واقع، بیانگر محصول نهایی مسیرهای متابولیکی در حوزه امیکس می باشد. امروزه به خوبی ثابت شده است که پروفایل متابولوم سلول های سرطان پروستات با سلول های نرمال با یکدیگر متفاوت می باشد. از این رو برای مدل سازی سرطان پروستات به صورت سیستماتیک و به کمک علم سیستم بیولوژی، از یک مطالعه اولیه متابولومیکس مبتنی بر آنالیز الگوی پروفایل متابولوم افراد سالم و بیماران مبتلا به سرطان پروستات استفاده شد تا تغییرات در متابولیسم انرژی، پیش آگهی و درمان این بیماری به کمک بیومارکرهای منحصر بفرد مورد ارزیابی قرار گیرد.هدف: تعیین الگوی پروفایل متابولوم متابولیسم انرژی در بیماران مبتلا به سرطان پروستات و تهیه داده های اولیه پروفایل متابولوم جهت مدل سازی این بیماری به کمک روش های جامع سیستم بیولوژی.مواد و روش ها: جمعاٌ، تعداد پنجاه و دو فرد شرکت کننده در غالب دو گروه بیمار و نرمال مورد ارزیابی قرار گرفتند. پس از طیف سنجی رزونانس مغناطیس هسته، آنالیزداده های متابولوم، به کمک ابزارهای موجود در پایگاه متابوآنالیست صورت گرفت و آنالیز رگرسیون حداقل مربعات جزئی به منظور طبقه بندی الگوی متابولیت های دو گروه بیمار و نرمال انجام شد و متابولیت های متمایز شده، به منظور شناسایی مسیرهای بیوشیمیایی تغییر یافته مورد استفاده قرار گرفتند.نتایج: یافته های بررسی ما نشان دادند که تغییر در متابولیسم اسید آمینه های آروماتیک به همراه برخی از متابولیت های آنها، از پتانسیل بالایی جهت استفاده به عنوان مارکر ادراری در مدل سازی سیستم بیولوژی این بیماری، برخوردار می باشند.نتیجه گیری: مسیرها و متابولیت های اسید های آمینه آروماتیک نقش مهمی در این بیماری ایفا می نمایند.