医学专题一上海儿童医院.ppt

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1、串联质谱技术(jsh)新生儿遗传代谢病筛查上海市儿童医院田国力(gul)第一页，共四十七页。遗传(ychun)(ychun)代谢病n遗传性代谢病（遗传性代谢病（Inborn Errors of Metabolism,IEMInborn Errors of Metabolism,IEM）是是由于基因改变导致某些酶或蛋白质功能发生质由于基因改变导致某些酶或蛋白质功能发生质/量的改变，量的改变，引起某些代谢途径引起某些代谢途径(tjng)(tjng)上的生化物质发生改变引起一系列疾病。上的生化物质发生改变引起一系列疾病。n大多数为单基因遗传病大多数为单基因遗传病n遗传方式以常染色体隐性遗传或遗传方式

2、以常染色体隐性遗传或X X连锁隐性遗传为主连锁隐性遗传为主第二页，共四十七页。遗传(ychun)(ychun)代谢病发病机制异异常常代代谢谢途途径径代谢物代谢物（A1）代谢物代谢物(C1)代谢物代谢物 (B1)代谢物代谢物（A2）代谢物代谢物(C2)代谢物代谢物(B2)代谢物代谢物(A)代谢物代谢物(B)辅酶（辅酶（C）正常正常代谢代谢途径途径酶酶第三页，共四十七页。疾病(jbng)(jbng)特点n目前已发现目前已发现500500余种疾病余种疾病n主主要要类类型型有有氨氨基基酸酸代代谢谢障障碍碍、有有机机酸酸血血症症、脂脂肪肪酸酸代代谢谢障障碍碍、核核酸酸代代谢谢异异常常症症、金金属代谢障碍

3、、线粒体病属代谢障碍、线粒体病n80%80%属常染色体隐性遗传属常染色体隐性遗传n单病发生率低，群体患病率高单病发生率低，群体患病率高n单基因缺陷所致代谢通路阻单基因缺陷所致代谢通路阻,大多为单基因遗传病，少数为线粒体基因遗传病大多为单基因遗传病，少数为线粒体基因遗传病n表现非特异性，有赖遗传学或生化方法确诊，代谢物、酶学和分子检测表现非特异性，有赖遗传学或生化方法确诊，代谢物、酶学和分子检测n常规试验检测：缺乏特异常规试验检测：缺乏特异(ty)(ty)标志物标志物n儿科、血液科、神经科、骨科等不同诊室就诊儿科、血液科、神经科、骨科等不同诊室就诊n早期症状多无特异性，累及部位和病情轻重差异很大

4、，极易造成误诊早期症状多无特异性，累及部位和病情轻重差异很大，极易造成误诊n新生儿期、幼儿或儿童期发病新生儿期、幼儿或儿童期发病,某些可至成人期开始发病。某些可至成人期开始发病。第四页，共四十七页。临床(ln chun)特征n多在新生儿期、幼儿或儿童期发病。某些可至成人期开始发病。多在新生儿期、幼儿或儿童期发病。某些可至成人期开始发病。n新生儿期发病：呕吐、喂奶困难、反应力低下、呼吸暂停、急促等新生儿期发病：呕吐、喂奶困难、反应力低下、呼吸暂停、急促等n儿童期发病：可表现为全身多器官受累儿童期发病：可表现为全身多器官受累n以神经肌肉系统以神经肌肉系统(xtng)(xtng)、呼吸系统、呼吸系统

5、(xtng)(xtng)、消化系统、消化系统(xtng)(xtng)等症状为主等症状为主n乏力、智力发育迟缓、肌张力增高或降低、癫痫、黄疸、肝脾肿大、呼吸困难乏力、智力发育迟缓、肌张力增高或降低、癫痫、黄疸、肝脾肿大、呼吸困难n代谢性酸中毒、容貌异常、毛发皮肤色素改变、特殊体味代谢性酸中毒、容貌异常、毛发皮肤色素改变、特殊体味n饮食、应激反应、体能消耗等为疾病急性发作诱因。饮食、应激反应、体能消耗等为疾病急性发作诱因。第五页，共四十七页。遗传(ychun)(ychun)代谢病诊断困难n临床症状和体征：缺乏特异性临床症状和体征：缺乏特异性n常规检测：缺乏特异标志物常规检测：缺乏特异标志物n特殊试

6、验检测特殊试验检测n氨基酸分析：氨基酸自动分析仪，高效液相色谱氨基酸分析：氨基酸自动分析仪，高效液相色谱n酰基肉碱分析酰基肉碱分析n串联质谱技术串联质谱技术n气相质谱气相质谱技术技术n酶学分析酶学分析n基因诊断基因诊断n组织活检、成纤维细胞组织培养、脑脊液培养、其他组织活检、成纤维细胞组织培养、脑脊液培养、其他(qt)(qt)神经病学检查神经病学检查第六页，共四十七页。PKU历史(lsh)n体内高体内高PhePhe引起引起(ynq)(ynq)患患儿智力低下儿智力低下n19301930提出低苯丙氨酸饮食提出低苯丙氨酸饮食治疗治疗n19501950应用饮食治疗应用饮食治疗n仅对仅对PKUPKU同胞

7、有益同胞有益n大多患儿出现不可逆症大多患儿出现不可逆症状后才确诊状后才确诊n19631963年美国新生儿年美国新生儿PKUPKU筛查筛查Pediatrics,105:89,2000.第七页，共四十七页。重视遗传代谢(dixi)(dixi)病筛查与诊断n疾病谱的改变疾病谱的改变(gibin)n感染性疾病、重度营养不良、肿瘤、先天畸形、遗传代谢性疾病感染性疾病、重度营养不良、肿瘤、先天畸形、遗传代谢性疾病n诊断技术的进步诊断技术的进步n生化检测、基因芯片、全基因组测序等生化检测、基因芯片、全基因组测序等n治疗方法的提高治疗方法的提高n替代治疗、系谱分析、遗传咨询、器官移植、基因治疗替代治疗、系谱分

8、析、遗传咨询、器官移植、基因治疗n国内外对出生缺陷的重视国内外对出生缺陷的重视第八页，共四十七页。新生儿遗传(ychun)(ychun)代谢病筛查n对新生儿遗传代谢缺陷、先天性内分泌异常以及某些严重的遗对新生儿遗传代谢缺陷、先天性内分泌异常以及某些严重的遗传性疾病进行筛查的总称传性疾病进行筛查的总称n患病新生儿在临床症状出现前能给予治疗，防止或减轻体格和智力患病新生儿在临床症状出现前能给予治疗，防止或减轻体格和智力发育障碍，避免痴呆或死亡的发生发育障碍，避免痴呆或死亡的发生n是当今国际上早期是当今国际上早期(zoq)(zoq)发现遗传代谢病患儿的有效措施发现遗传代谢病患儿的有效措施第九页，共四

9、十七页。n是集筛查、早期诊断、及时治疗、预防再发等措施为一体是集筛查、早期诊断、及时治疗、预防再发等措施为一体n减少出生缺陷，提高人口素质减少出生缺陷，提高人口素质n是当今国际上早期发现遗传是当今国际上早期发现遗传(ychun)(ychun)代谢病患儿的有效措施代谢病患儿的有效措施n预防效果显著，成本效益最好预防效果显著，成本效益最好 新生儿遗传(ychun)(ychun)代谢病筛查第十页，共四十七页。新生儿遗传(ychun)代谢病筛查技术n细菌抑制法细菌抑制法:BIA:BIAn荧光法：荧光法：FIA,EFIAFIA,EFIAn免疫法：免疫法：ELISA,DELFIAELISA,DELFIAn

10、串联质谱仪：一次检测，多种疾病。检测串联质谱仪：一次检测，多种疾病。检测氨基酸代谢异常，脂肪酸代谢异常和有机氨基酸代谢异常，脂肪酸代谢异常和有机酸代谢异常。酸代谢异常。nMicroarray platformMicroarray platform：分子基因的研究，：分子基因的研究，将将DNADNA点在玻璃芯片上，然后与荧光点在玻璃芯片上，然后与荧光标记的诊断标记的诊断(zhndun)(zhndun)探针反应，检探针反应，检测响应荧光信号测响应荧光信号n数字微流体数字微流体(Digital Microfluidics):(Digital Microfluidics):用于溶用于溶酶体贮积病的筛查

11、酶体贮积病的筛查第十一页，共四十七页。串联(chunlin)质谱筛查的优势一种疾病一种疾病一种测试一种测试(csh)(csh)多种疾病多种疾病多种测试多种测试新生儿筛查方案的扩展新生儿筛查方案的扩展 将非常昂贵将非常昂贵一份血样同时检测超过一份血样同时检测超过3030多种物质，近多种物质，近4040种种 代谢疾病。代谢疾病。高灵敏性、高选择性高灵敏性、高选择性高灵敏性、高选择性高灵敏性、高选择性快速检测，达到早诊断、早治疗的效果快速检测，达到早诊断、早治疗的效果快速检测，达到早诊断、早治疗的效果快速检测，达到早诊断、早治疗的效果(xiogu)(xiogu)(xiogu)(xiogu)降低了筛查

12、诊断的假阳性和假阴性降低了筛查诊断的假阳性和假阴性降低了筛查诊断的假阳性和假阴性降低了筛查诊断的假阳性和假阴性VS.传传统筛查统筛查 串串联质谱联质谱MS/MSMS/MS是一种在同一样本中同时测量多种待测物的方法是一种在同一样本中同时测量多种待测物的方法在同个测试平台上检测多个疾病就变得可能在同个测试平台上检测多个疾病就变得可能第十二页，共四十七页。质谱仪组成(z chn)nMSMS仪主要由离子源、真空接口、质量分析器、检测器等四部分仪主要由离子源、真空接口、质量分析器、检测器等四部分(b(b fen)fen)组成组成n样品中被测物质在离子源内电离形成各种质荷比不同带电离子样品中被测物质在离子

13、源内电离形成各种质荷比不同带电离子（离子化），经真空接口进入由电场或磁场形成的质量分析器，（离子化），经真空接口进入由电场或磁场形成的质量分析器，利用电磁学原理，根据利用电磁学原理，根据m/zm/z不同将带电离子分开，最后到达检测不同将带电离子分开，最后到达检测器被检测，得到样品的质谱图及离子强度器被检测，得到样品的质谱图及离子强度第十三页，共四十七页。质谱的基本原理n将分析物离子化为各种将分析物离子化为各种(zhn)(zhn)质荷比质荷比(m/z)(m/z)不同的带电粒子不同的带电粒子n应用电磁学原理应用电磁学原理,带电粒子按带电粒子按m/zm/z在空间或时间上产生分离排列成在空间或时间上产

14、生分离排列成的图谱的图谱n根据它们所形成的谱图、离子峰强度对分析物进行鉴定根据它们所形成的谱图、离子峰强度对分析物进行鉴定n若同时加入被检测物质对应的内标或外标，既可以进行定量检测。若同时加入被检测物质对应的内标或外标，既可以进行定量检测。第十四页，共四十七页。MS/MSMS/MS的基本原理n两个两个MSMS经碰撞室经碰撞室(CID)(CID)串联而成串联而成n最常应用于最常应用于NBSNBS的是三重四极杆，由两个的是三重四极杆，由两个MSMS经碰撞室经碰撞室(CID)(CID)串联而串联而成成n一级一级MSMS是功能类似于气相和液相色谱的分离器，只允许选择的离子是功能类似于气相和液相色谱的分

15、离器，只允许选择的离子(母离子母离子)通过通过n母离子进人母离子进人CIDCID产生碎片产生碎片(子离子子离子)n子离子经二级子离子经二级MSMS选择最终进入选择最终进入(jnr)(jnr)检测器检测器n通过不同扫描的方式记录即可得到串联质谱图谱，通过不同扫描的方式记录即可得到串联质谱图谱，实现对待测物实现对待测物的定性的定性n通过样品中加入定量同位素内标，实现待测物定量检测通过样品中加入定量同位素内标，实现待测物定量检测第十五页，共四十七页。串联(chunlin)质谱仪一级质谱一级质谱碰撞室碰撞室二级质谱二级质谱扫描特定范围离子或允扫描特定范围离子或允许特定离子进入碰撞器许特定离子进入碰撞器

16、分离器分离器分子离子碰撞解离分子离子碰撞解离形形成成子离子子离子扫描一定范围子离子选择扫描一定范围子离子选择特定子离子进入检测器特定子离子进入检测器分析仪分析仪第十六页，共四十七页。串联(chunlin)质谱技术设备串联四级杆质谱仪串联四级杆质谱仪进样器进样器高效液相泵高效液相泵仪器控制及数据处理系仪器控制及数据处理系统统第十七页，共四十七页。串联(chunlin)质谱新生儿筛查的基本原理n遗传代谢病：由于遗传因素体内正常代谢途径受阻遗传代谢病：由于遗传因素体内正常代谢途径受阻n氨基酸代谢病患者血中氨基酸水平异常氨基酸代谢病患者血中氨基酸水平异常n有机酸血症及脂肪酸代谢障碍病患者血中游离肉碱或

17、不同种类的酰基肉有机酸血症及脂肪酸代谢障碍病患者血中游离肉碱或不同种类的酰基肉碱水平异常碱水平异常n利用串联质谱仪通过检测利用串联质谱仪通过检测(jin c)(jin c)检测检测(jin c)(jin c)滤纸干血片中氨基滤纸干血片中氨基酸、游离肉碱及酰基肉碱的水平酸、游离肉碱及酰基肉碱的水平n通过一系列规则来评估结果将化合物浓度和代谢疾病关联起通过一系列规则来评估结果将化合物浓度和代谢疾病关联起来，综合判断多种遗传代谢病来，综合判断多种遗传代谢病n一个测试平台上同时检测多个疾病一个测试平台上同时检测多个疾病第十八页，共四十七页。串联(chunlin)质谱新生儿筛查的步骤n采血后滴于专用采血

18、滤纸片，晾干，制成滤纸干血片采血后滴于专用采血滤纸片，晾干，制成滤纸干血片n采用串联质谱技术，通过同位素内标法采用串联质谱技术，通过同位素内标法(IS)(IS)n分析物和对应内标的响应比等比于分析物和对应内标的浓度比分析物和对应内标的响应比等比于分析物和对应内标的浓度比n一次性定量检测一次性定量检测(jin c)(jin c)新生儿的滤纸干血片样品中的数十种氨基酸、酰基肉碱浓度新生儿的滤纸干血片样品中的数十种氨基酸、酰基肉碱浓度n通过一系列规则来评估结果将化合物浓度和代谢疾病关联起来，综合判断通过一系列规则来评估结果将化合物浓度和代谢疾病关联起来，综合判断3030余余种遗传代谢病种遗传代谢病第

19、十九页，共四十七页。衍生(yn shn)化氨基酸扫描质谱图氨基酸氨基酸m/z同位素同位素m/zAla146.0Ala-d4150.3Leu188.1Leu-d3191.2Phe222.2Phe-d5227.2Tyr238.2Tyr-13C6246.2第二十页，共四十七页。串联质谱检测(jin c)指标名称名称缩缩写写丙氨酸丙氨酸 Alanine AlanineAlaAla精氨酸精氨酸 Arginine ArginineArgArg瓜氨酸瓜氨酸 Citrulline CitrullineCitCit鸟鸟氨酸氨酸 Ornithine OrnithineOrnOrn苯丙氨酸苯丙氨酸 Phenylal

20、anine PhenylalaninePhePhe酪氨酸酪氨酸 Tyrosine TyrosineTyrTyr甘氨酸甘氨酸 Glycine GlycineGlyGly亮氨酸亮氨酸 Leucine LeucineLeuLeu甲硫氨酸甲硫氨酸 Methionine MethionineMetMet缬缬氨酸氨酸 Valine ValineValVal脯氨酸脯氨酸 Proline ProlineProPro第二十一页，共四十七页。串联(chunlin)质谱检测指标名称名称缩缩写写名称名称缩缩写写名称名称缩缩写写游离肉碱游离肉碱C CC0C0己己酰酰肉碱肉碱C6C6肉豆肉豆蔻蔻二二烯酰烯酰肉碱肉碱C14

21、:2C14:2乙乙酰酰肉碱肉碱C2C2己二己二酰酰肉碱肉碱C6DCC6DC3-3-羟羟基肉豆基肉豆蔻酰蔻酰肉碱肉碱C14-OHC14-OH丙丙酰酰肉碱肉碱C3C3辛辛酰酰肉碱肉碱C8C8棕棕榈酰榈酰肉碱肉碱C16C16丙二丙二酰酰肉碱肉碱C3DCC3DC辛辛烯酰烯酰肉碱肉碱C8:1C8:1棕棕榈烯酰榈烯酰肉碱肉碱C16:1C16:1丁丁酰酰肉碱肉碱C4C4辛二辛二烯酰烯酰肉碱肉碱C8:2C8:23-3-羟羟基棕基棕榈烯酰榈烯酰肉碱肉碱C16:1-OHC16:1-OH3-3-羟羟基丁基丁酰酰肉碱肉碱C4-OHC4-OH葵葵酰酰肉碱肉碱C10C103-3-羟羟基棕基棕榈酰榈酰肉碱肉碱C16-OHC

22、16-OH异戊异戊酰酰肉碱肉碱C5C5葵葵烯酰烯酰肉碱肉碱C10:1C10:1十八碳十八碳酰酰肉碱肉碱C18C18异戊异戊烯酰烯酰肉碱肉碱C5:1C5:1葵二葵二烯酰烯酰肉碱肉碱C10:2C10:2十八碳十八碳烯酰烯酰肉碱肉碱C18:1C18:13-3-羟羟基异戊基异戊酰酰肉碱肉碱C5-OHC5-OH月桂月桂酰酰肉碱肉碱C12C123-3-羟羟基十八碳基十八碳烯酰烯酰肉碱肉碱C18:1-OHC18:1-OH戊二戊二酰酰肉碱肉碱C5DCC5DC肉豆肉豆蔻酰蔻酰肉碱肉碱C14C143-3-羟羟基十八碳基十八碳酰酰肉碱肉碱C18-OHC18-OH肉豆肉豆蔻烯酰蔻烯酰肉碱肉碱C14:1C14:1第二十

23、二页，共四十七页。高苯丙氨酸血症第二十三页，共四十七页。中链酰基辅酶(f mi)A脱氢酶缺乏症第二十四页，共四十七页。游离(yul)肉碱及酰基肉碱n有机酸血症相关有机酸血症相关(xinggun)(xinggun)：nC0C0、C2C2、C3C3、3DC3DC、C4C4、C4-OHC4-OH、C5C5、C5-OHC5-OH、C5DCC5DC、C5:1C5:1n脂肪酸代谢病有关：脂肪酸代谢病有关：nC0C0、C4C4、C5DCC5DC、C6C6、C8C8、C10C10、C12C12、C14C14、C14:1C14:1、C16C16、C16-OHC16-OH、C18C18、C18-OHC18-OH第

24、二十五页，共四十七页。标本(biobn)前处理方式第二十六页，共四十七页。衍生(yn shn)化标本前处理方法n样品处理过程中加入盐酸正丁醇，引入丁基样品处理过程中加入盐酸正丁醇，引入丁基n改变分子结构（改变分子结构（除去羧酸功能团），消除潜在负离子，提高正离子模式下的消除潜在负离子，提高正离子模式下的离子化效率离子化效率n酯化作用可以减少潜在的溶剂或其他干扰物质酯化作用可以减少潜在的溶剂或其他干扰物质n降低分析物极性降低分析物极性更好的去溶剂化，样品更加容易进入仪器更好的去溶剂化，样品更加容易进入仪器(yq)(yq)真空环境真空环境n酯化作用可以引入测量酰基肉碱和氨基酸方式（游离酸形式）无法

25、检测到的干扰物酯化作用可以引入测量酰基肉碱和氨基酸方式（游离酸形式）无法检测到的干扰物第二十七页，共四十七页。非衍生(yn shn)化标本前处理方法n无需使用盐酸正丁醇，使用甲醇萃取后可直接进样无需使用盐酸正丁醇，使用甲醇萃取后可直接进样n整个样本预处理步骤仅需半小时，整个样本预处理步骤仅需半小时，n琥珀酰丙酮的测试无需单独处理琥珀酰丙酮的测试无需单独处理n具有具有(jyu)(jyu)扩展性：类固醇疾病、维生素缺乏等多种临床疾病扩展性：类固醇疾病、维生素缺乏等多种临床疾病n二羧酸酰基肉碱或氨基酸可能有两个负电荷位置，影响正离子效率二羧酸酰基肉碱或氨基酸可能有两个负电荷位置，影响正离子效率 （分

26、子的pKa值、流动相的pH值）第二十八页，共四十七页。非衍生(yn shn)化法为应用趋势n操作繁琐操作繁琐(3h)(3h)n过程难以标准化过程难以标准化n对环境和人员有害对环境和人员有害n需要氮吹设备需要氮吹设备衍生化法非衍生化法n操作步骤简单操作步骤简单(40min)(40min)n易于标准化易于标准化n不涉及酸腐、有毒物不涉及酸腐、有毒物n扩展性好扩展性好发达国家的遗传发达国家的遗传(ychun)(ychun)代谢病筛查已从传统衍生化法逐步转为非代谢病筛查已从传统衍生化法逐步转为非衍生化法（近衍生化法（近5 5年美国年美国12.20%12.20%46.84%46.84%）第二十九页，共四

27、十七页。标本前处理(chl)方法比较衍生衍生(yn shn)化化n实验步骤长实验步骤长n实验过程实验过程2.52.5小时左右小时左右n需要氮吹设备需要氮吹设备n丁醇盐酸具有强烈腐蚀性丁醇盐酸具有强烈腐蚀性n对实验室环境对实验室环境(hunjng)(hunjng)要求要求高高n实验人员需防护实验人员需防护n试剂相对便宜试剂相对便宜非衍生化非衍生化n简化实验过程简化实验过程n实验过程实验过程1 1小时小时n无需氮吹及衍生化过程无需氮吹及衍生化过程n环境好环境好n人员无需特殊防护人员无需特殊防护n试剂价格相对贵试剂价格相对贵第三十页，共四十七页。美国(mi u)CDC统计年度年度N N荧光荧光法法比

28、例比例%MSMS（N N）MS%MS%非衍非衍/衍生衍生%衍生化衍生化非衍生化非衍生化2009218135116.175638452.250.82010214135116.399535563.135.72011250236814.7111662269.555.72012248335414.2108666770.661.42013263051019.4%106580471.175.5PhePhePhePhe测定测定测定测定(cdng)(cdng)(cdng)(cdng)标本数为例标本数为例标本数为例标本数为例第三十一页，共四十七页。检测(jin c)指标选择第三十二页，共四十七页。n不同酶缺陷引

29、起不同代谢途径差异不同酶缺陷引起不同代谢途径差异n引起特定指标升高或降低引起特定指标升高或降低n氨基酸代谢病可有一种或数种氨基酸水平异常氨基酸代谢病可有一种或数种氨基酸水平异常n有机酸血症或脂肪酸氧化有机酸血症或脂肪酸氧化(ynghu)(ynghu)代谢病可有一种或数种酰基肉碱水代谢病可有一种或数种酰基肉碱水平异常平异常n一种指标异常可提示一种或几种代谢病一种指标异常可提示一种或几种代谢病n一种疾病也可对应多种指标异常一种疾病也可对应多种指标异常n计算不同氨基酸或酰基肉碱之间的比值，有助于不同疾病之间的鉴别，计算不同氨基酸或酰基肉碱之间的比值，有助于不同疾病之间的鉴别，降低假阳性率或假阴性率。

30、降低假阳性率或假阴性率。第三十三页，共四十七页。一个指标对应一种(y zhn)疾病疾病疾病指标指标丙二酸血症丙二酸血症C3DCC3DC戊二酸血症戊二酸血症I I型型C5DCC5DC精氨酸血症精氨酸血症ARGARG酪氨酸血症酪氨酸血症TYRTYR第三十四页，共四十七页。多个(du)指标对应一种疾病：主要指标疾病疾病指标指标苯酮尿症苯酮尿症PHEPHE，TYRTYR，PHE/TYRPHE/TYR枫糖尿症枫糖尿症LEULEU/ILE/ILE，VALVAL戊二酸血症第戊二酸血症第IIII型型C4C4，C5C5，C8C8，C8:1C8:1，C10C10，C12C12，C14C14，C16C16极长链酰基

31、辅酶极长链酰基辅酶A A脱氢酶缺乏症脱氢酶缺乏症 C14:1C14:1，C14,C16C14,C16，中链酰基辅酶中链酰基辅酶A A脱氢酶缺乏症脱氢酶缺乏症 C6C6，C8C8,C10,C10，C8/C10C8/C10第三十五页，共四十七页。一个指一个指标(zhbio)对应多种疾病多种疾病疾病疾病指标指标3-3-甲基巴豆酰辅酶甲基巴豆酰辅酶羧化酶缺乏症羧化酶缺乏症C5OH C5OH C5OH C5OH 3-3-羟基羟基-3-3-甲基戊二酸尿症甲基戊二酸尿症C5OH C6DC C5OH C6DC B-B-酮硫解酶缺乏症酮硫解酶缺乏症C5:1 C5OH C5:1 C5OH 3-3-甲基戊烯二酸血症

32、甲基戊烯二酸血症C5OHC5OH多种羧化酶缺乏症多种羧化酶缺乏症C5OH C3C5OH C3第三十六页，共四十七页。一个一个(y)指指标对应多种疾病多种疾病疾病疾病指标指标丙酸血症、甲基丙二酸血症丙酸血症、甲基丙二酸血症C3C3瓜氨酸血症、瓜氨酸血症、NICCDNICCDCitCitOTCOTC，CPSCPS，NAGSNAGSCitCit第三十七页，共四十七页。疾病(jbng)与临床症状疾病疾病临床症状临床症状氨基酸代谢障碍氨基酸代谢障碍PKUPKU、MSUDMSUD、尿、尿素循环障碍素循环障碍智力低下、发育迟缓、高智力低下、发育迟缓、高血氨血氨有机酸代谢障碍有机酸代谢障碍MMAMMA、PAP

33、A、IVAIVA代谢性酸中毒、嗜睡、呼代谢性酸中毒、嗜睡、呼吸窘迫、周期性代谢危象吸窘迫、周期性代谢危象脂肪酸代谢障碍脂肪酸代谢障碍MCADMCAD、VLCADVLCAD、LCHADLCHAD低血糖、昏迷、猝死、心低血糖、昏迷、猝死、心肌病肌病第三十八页，共四十七页。第三十九页，共四十七页。疾病（缺陷酶）疾病（缺陷酶）常见缩写常见缩写主要主要标标志志相关比例相关比例异戊酸血症（异戊酰基辅酶异戊酸血症（异戊酰基辅酶A脱氢酶缺乏）脱氢酶缺乏）IVAC5C5/C0,C5/C2,C5/C3戊二酸血症戊二酸血症I型（戊二酰辅酶型（戊二酰辅酶A脱氢酶缺乏）脱氢酶缺乏）GA IC5-DCC5-DC/C5-O

34、H,C5-DC/C8,C5-DC/C163-羟羟-3-甲基戊二酰辅酶甲基戊二酰辅酶A裂解酶缺乏症裂解酶缺乏症HMGC5-OH,C6-DCC5-OH/C8多种酰基辅酶多种酰基辅酶A脱氢酶缺乏脱氢酶缺乏MCDC5-OHC5-OH/C8甲基丙二酸血症甲基丙二酸血症(甲基丙二酰甲基丙二酰-CoA 变位酶变位酶)MUTC3C3/C2,C3/C163-甲基巴豆酰辅酶甲基巴豆酰辅酶A羧化酶缺乏症（羧化酶缺乏症（3-甲基巴豆酰辅酶甲基巴豆酰辅酶A羧化酶，羧化酶，亚组）亚组）3MCCC5-OHC5-OH/C8,C5-OH/C0甲基丙二酸血症（腺苷钴胺素合成）甲基丙二酸血症（腺苷钴胺素合成）CblA，BC3C3/

35、C2,C3/C16丙酸血症丙酸血症(丙酰丙酰-CoA羧化酶羧化酶)PROPC3C3/C2,C3/C16酮基硫解酶缺乏症酮基硫解酶缺乏症BKTC5:1,C5-OHC5-OH/C8甲基丙二酸血症合并同型半胱氨酸血症甲基丙二酸血症合并同型半胱氨酸血症(MTHF 甲基转移酶）甲基转移酶）Cbl C,DC3C3/C2,C3/C16,C3/Met甲基丙二酸血症合并同型半胱氨酸血症甲基丙二酸血症合并同型半胱氨酸血症(MMADHC蛋白蛋白)Cbl C,DC3C3/C2,C3/C16,C3/Met 丙二酸血症丙二酸血症MALC3-DCC3-DC/C10异丁酰甘氨酸血症异丁酰甘氨酸血症(异丁酰异丁酰-CoA 脱氢

36、酶脱氢酶)IBGC4C4/C2,C4/C3,C4/C82-甲基甲基3-羟基丁酰辅酶羟基丁酰辅酶A水解酶缺乏症水解酶缺乏症2M3HBAC5-OHC5-OH/C82-甲基丁酰甘氨酸血症甲基丁酰甘氨酸血症(2-甲基丁酰甲基丁酰-CoA 脱氢酶脱氢酶)2MBGC5C5/C0,C5/C2,C5/C33-甲基戊二酰血症甲基戊二酰血症(3-甲基戊二酰甲基戊二酰-CoA 水合酶水合酶)3MGAC5-OHC5-OH/C8第四十页，共四十七页。第四十一页，共四十七页。新生儿筛查的首要代谢(dixi)(dixi)疾病氨基酸类代谢氨基酸类代谢(dixi)(dixi)病病6 6苯丙酮尿症苯丙酮尿症 枫糖浆尿症枫糖浆尿症

37、 同型胱氨酸尿症同型胱氨酸尿症 瓜氨酸血症瓜氨酸血症 精氨酸琥珀酸血症精氨酸琥珀酸血症 酪氨酸血症酪氨酸血症 型型脂肪酸类代谢脂肪酸类代谢(dixi)(dixi)病病5 5n中链酰基辅酶中链酰基辅酶A A脱氢酶缺乏症脱氢酶缺乏症n极长链乙酰辅酶极长链乙酰辅酶A A脱氢酶缺乏症脱氢酶缺乏症n长链长链-3-3-羟酰辅酶羟酰辅酶A A脱氢酶缺脱氢酶缺乏症乏症n三功能蛋白缺乏症三功能蛋白缺乏症n肉碱摄取缺陷症肉碱摄取缺陷症有机酸类代谢病有机酸类代谢病9 9n异戊酸血症异戊酸血症n戊二酸尿症戊二酸尿症 型型n3-3-羟基羟基-3-3-甲基戊二酸尿症甲基戊二酸尿症n多发性羧酶缺乏症多发性羧酶缺乏症 n甲基

38、丙二酸血症甲基丙二酸血症 n甲基丙二酸血症甲基丙二酸血症(cbIA(cbIA和和cbIB)cbIB)n三甲基巴豆酰辅酶三甲基巴豆酰辅酶A A羧化酶缺乏症羧化酶缺乏症n丙酸血症丙酸血症n 酮硫解酶缺乏症酮硫解酶缺乏症第四十二页，共四十七页。结果(ji gu)(ji gu)解释n静脉全肠外营养静脉全肠外营养：氨基酸增多或支链氨基酸增高，氨基酸比率（苯丙氨酸氨基酸增多或支链氨基酸增高，氨基酸比率（苯丙氨酸/酪酪氨酸，甲硫氨酸氨酸，甲硫氨酸/苯丙氨酸，亮氨酸苯丙氨酸，亮氨酸/丙氨酸）有助于区分真假阳性丙氨酸）有助于区分真假阳性n药物：药物：抗生素（氨苄青霉素和头孢噻肟、幼儿和母亲）酰基肉碱升高。抗生素

39、（氨苄青霉素和头孢噻肟、幼儿和母亲）酰基肉碱升高。C5 C14:1,C5 C14:1,C16:1OHC16:1OHn特殊饮食：特殊饮食：含中链甘油三酯奶粉，低体重婴儿使用多，可能导致含中链甘油三酯奶粉，低体重婴儿使用多，可能导致DBSDBS中中C6,C8,C10,C6,C8,C10,和和 C12C12浓度升高浓度升高n产妇疾病：产妇疾病：幼儿样本的异常幼儿样本的异常(ychng)(ychng)辨识未发病的产妇有代谢疾病。最常见的产辨识未发病的产妇有代谢疾病。最常见的产妇疾病有妇疾病有CUDCUD，3-3-甲基巴豆酰辅酶甲基巴豆酰辅酶A A羧化酶缺乏症（羧化酶缺乏症（3MCC3MCC），），3M

40、GA3MGA，戊二酸血症，戊二酸血症型（型（GAIGAI）和维生素）和维生素B12B12缺乏症缺乏症第四十三页，共四十七页。结果(ji gu)(ji gu)解释n饥饿或肥胖：支链氨基酸升高饥饿或肥胖：支链氨基酸升高n高蛋白饮食：高蛋白饮食：总氨基酸、蛋氨酸、酪氨酸升高总氨基酸、蛋氨酸、酪氨酸升高n肾脏疾病：肾脏疾病：苯丙氨酸、瓜氨酸、谷氨酰胺、支链氨基酸等苯丙氨酸、瓜氨酸、谷氨酰胺、支链氨基酸等n临终临终(ln zhn)：多种氨基酸升高，丙氨酸、谷氨酸显著升高：多种氨基酸升高，丙氨酸、谷氨酸显著升高n肝功能异常：长链脂肪酸升高肝功能异常：长链脂肪酸升高n激烈运动：游离肉碱降低激烈运动：游离肉碱

41、降低n窒息，昏迷，组织缺氧：长链脂肪酸升高窒息，昏迷，组织缺氧：长链脂肪酸升高第四十四页，共四十七页。串联(chunlin)(chunlin)质谱技术发展方向n枫糖尿症：别异亮氨酸、异亮氨酸和羟脯氨酸分离枫糖尿症：别异亮氨酸、异亮氨酸和羟脯氨酸分离 n酪氨酸血症酪氨酸血症I I型：琥珀酰丙酮型：琥珀酰丙酮n甲基丙二酸血症：甲基柠檬酸，甲基丙二酸血症：甲基柠檬酸，3-3-羟基丙酸，甲基丙二酸羟基丙酸，甲基丙二酸n先天性肾上腺增生症先天性肾上腺增生症-类固醇分析类固醇分析(fnx)(fnx)：皮质醇、雄烯二酮、：皮质醇、雄烯二酮、17-17-羟基黄体酮、羟基黄体酮、11-11-脱氧皮质醇、脱氧皮质

42、醇、21-21-脱氧皮质醇脱氧皮质醇n溶酶体储存疾病：酶产品的功能分析溶酶体储存疾病：酶产品的功能分析第四十五页，共四十七页。谢谢 谢！谢！第四十六页，共四十七页。内容(nirng)总结串联质谱技术新生儿遗传代谢病筛查。代谢物(A)。代谢物(B)。单基因缺陷所致代谢通路阻,大多(ddu)为单基因遗传病，少数为线粒体基因遗传病。新生儿期、幼儿或儿童期发病,某些可至成人期开始发病。高灵敏性、高选择性。降低了筛查诊断的假阳性和假阴性。MS/MS是一种在同一样本中同时测量多种待测物的方法。MS/MS的基本原理。通过样品中加入定量同位素内标，实现待测物定量检测。扫描一定范围子离子选择特定子离子进入检测器第四十七页，共四十七页。