串聯(lián)質(zhì)譜氣相色譜質(zhì)譜結(jié)果解讀

串聯(lián)質(zhì)譜氣相色譜質(zhì)譜結(jié)果解讀第1頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三遺傳代謝病簡介基因突變導(dǎo)致維持機(jī)體正常代謝所必需的某些酶、受體或載體等缺乏發(fā)生的疾病多為單基因遺傳病大部分屬于常染色體隱形遺傳病，部分屬于伴性遺傳遺傳代謝病病種繁多，目前已發(fā)現(xiàn)近3000余，單病發(fā)病率低，但總體發(fā)病率可達(dá)活產(chǎn)嬰兒的1/500第2頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三遺傳代謝病發(fā)病機(jī)制正常代謝途徑代謝物（A）代謝物（B）X酶代謝物（A1）代謝物（A2）異常代謝途徑輔酶（C）代謝物（C1）代謝物（C2）代謝物（B1）代謝物（B2）第3頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三遺傳代謝病的分類氨基酸代謝病：苯丙酮尿癥、楓糖尿病、酪氨酸血癥、同型胱氨酸尿癥、非酮性高甘氨酸血癥尿素循環(huán)障礙：鳥氨酸氨甲酰轉(zhuǎn)移酶缺乏癥、瓜氨酸血癥、精氨酸琥珀酸血癥、精氨酸血癥有機(jī)酸代謝?。杭谆嵫Y、丙酸血癥、異戊酸血癥、戊二酸血癥、多種羧化酶缺乏癥等脂肪酸代謝（

β氧化）?。憾替?、中鏈、極長鏈?；o酶A脫氫酶缺乏癥，原發(fā)性肉堿缺乏癥等糖代謝?。禾窃鄯e病、G6PD缺乏癥、半乳糖血癥等溶酶體貯積癥：粘多糖病、戈謝病、尼曼皮克病等其他：先天性腎上腺皮質(zhì)增生癥、肝豆?fàn)詈俗冃缘鹊?頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)

（tandemmassspectrometry，MS/MS）質(zhì)譜儀：通過檢測物質(zhì)的質(zhì)量與電荷比（m/z），對物質(zhì)進(jìn)行定性和定量的分析儀器串聯(lián)質(zhì)譜儀：有兩個(gè)質(zhì)譜串聯(lián)而成的二級質(zhì)譜第5頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三串聯(lián)質(zhì)譜遺傳代謝病檢測

樣品處理方法-衍生法3mm(3.2ul全血)血濾紙片（96孔過濾板）100ul甲醇（含內(nèi)標(biāo)），輕搖20min(萃取)離心至另一96孔聚丙烯板55℃吹干60ul鹽酸正丁醇，65℃,15min（衍生，丁酯化）55℃吹干100ul乙腈：水（80:20）上機(jī)進(jìn)樣（每次20ul）檢測（2min檢測1個(gè)樣品）第6頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三串聯(lián)質(zhì)譜檢測結(jié)果檢測60余種氨基酸和酰基肉堿可設(shè)置40余個(gè)氨基酸或?；鈮A之間的比值篩查或檢測45種疾病國際：1991年（美國）國內(nèi)：2002年（新華醫(yī)院，兒研所）第7頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三血氨基酸檢測結(jié)果血氨基酸增高：不同氨基酸增高，可代表一種疾病或幾種疾病一種疾病可有多種氨基酸增高血氨基酸降低：多繼發(fā)于營養(yǎng)不良（蛋氨酸及瓜氨酸除外）第8頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三苯丙氨酸增高

（Phe、Phe/Tyr）高苯丙氨酸血癥（單純Phe增高）希特林蛋白缺乏癥（同時(shí)Cit、Met增高）酪氨酸血癥（同時(shí)Tyr增高）靜滴氨基酸（伴多種氨基酸增高）第9頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三高苯丙氨酸血癥（HPA）□發(fā)病機(jī)制：苯丙氨酸（Phe）酪氨酸（Tyr）苯丙氨酸羥化酶X四氫生物蝶呤（BH4）苯丙酮酸多巴苯乙酸苯乳酸黑色素多巴胺腎上腺素□患病率：1:10,000第10頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三酪氨酸增高

（Tyr、Tyr/Phe）酪氨酸血癥I，II，III型希特林蛋白缺乏癥（同時(shí)Cit、Met增高）甲基丙二酸血癥（同時(shí)C3、C3/C2增高）繼發(fā)于肝功能損傷新生兒暫時(shí)性酪氨酸血癥（篩查發(fā)現(xiàn)）第11頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三酪氨酸酪氨酸血癥4-羥-苯丙酮酸發(fā)病機(jī)制4-羥苯乳酸4-羥苯乙酸尿黑酸馬來酰乙酰乙酸延胡索酸乙酰乙酸乙酰乙酸延胡索酸琥珀酸乙酰乙酸琥珀酰丙酮I型酪氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶4-羥-苯丙酮酸過氧化物酶尿黑酸氧化酶延胡索酸乙酰乙酸水解酶xII型III型xxX尿黑酸尿癥第12頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三蛋氨酸增高

（Met、Met/Phe）希特林蛋白缺乏癥（同時(shí)Cit增高）同型半胱氨酸血癥（血同型半胱氨酸增高）高蛋氨酸血癥酪氨酸血癥（同時(shí)Tyr增高）繼發(fā)于肝功能損傷第13頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三瓜氨酸增高

（Cit、Cit/Arg、Cit/Phe）希特林蛋白缺乏癥（同時(shí)Met、Tyr增高）瓜氨酸血癥-I型（血氨顯著增高）精氨琥珀酸尿癥第14頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三精氨酸增高

（Arg、Ayg/Orn、Arg/Phe）希特林蛋白缺乏癥（同時(shí)Cit、Met增高）精氨酸血癥溶血第15頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三亮氨酸/異亮氨酸、纈氨酸增高

（Leu、Leu/Phe）楓糖尿病繼發(fā)于早產(chǎn)兒第16頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三楓糖尿病發(fā)病機(jī)制E1：decarboxylase（羥色氨酸脫羧酶），E2：acyltransferase；E3：flavoproteinlipoamidedehydrogenase（黃素蛋白2-氧（代）異戊酸脫氫酶）亮氨酸2-酮異已酸異戊酰-CoA支鏈ɑ-酮酸脫氫酶（BCKD）復(fù)合體X異亮氨酸2-酮-3-甲基戊酸2-甲酰丁酰-CoAX支鏈ɑ-酮酸脫氫酶（BCKB）復(fù)合體纈氨酸2-酮異戊酸異丁酰-CoAX支鏈ɑ-酮酸脫氫酶（BCKB）復(fù)合體第17頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三丙氨酸及甘氨酸增高丙氨酸：線粒體疾病：肝大，乳酸增高，低血糖甘氨酸：非酮性高甘氨酸血癥，丙酸血癥，MMA第18頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三血氨基酸檢測結(jié)果降低□瓜氨酸降低

?鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)氨酶缺乏癥（尿乳清酸及尿嘧啶增高）

?氨甲酰磷酸合成酶缺乏癥□蛋氨酸降低

?甲基丙二酸血癥（cblC型多見）

?同型半胱氨酸血癥□多種氨基酸降低：繼發(fā)于營養(yǎng)不良第19頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三甲基丙二酸血癥發(fā)病機(jī)制甲基丙二酰輔酶A甲基丙二酰CoA變位酶琥珀酰輔酶A腺苷鈷胺素鈷胺素腺苷轉(zhuǎn)移酶cblBCbI

Ⅰ鈷胺素還原酶cblA，cblH溶酶體CbI

ⅠCbI

ⅢcblC,cbID甲基鈷胺素蛋氨酸合成酶，cbIE同型半胱氨酸蛋氨酸X蛋氨酸合成酶，cbIG線粒體

X第20頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三血游離肉堿及?；鈮A

檢測結(jié)果解讀第21頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三游離肉堿及?；鈮A的生理功能促進(jìn)脂肪氧化代謝：與?；o酶A結(jié)合成?；鈮A，協(xié)助中長鏈脂肪酸進(jìn)入線粒體內(nèi)進(jìn)行

β氧化，為細(xì)胞提供能量，尤其是在饑餓、應(yīng)激時(shí)與其他?；o酶A結(jié)合成?；鈮A，協(xié)助有機(jī)酸代謝促進(jìn)丙氨酸代謝，減少乳酸在肌肉中的堆積維持體液中酰基COA的水平，以利于各種代謝與體內(nèi)過多酰基CoA結(jié)合成?；鈮A，進(jìn)入肝腎代謝，以防體內(nèi)?；鵆oA過多，造成毒性第22頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三游離肉堿及酰基肉堿檢測結(jié)果

解讀游離肉堿及?；鈮A增高

?不同酰基肉堿增高，可代表一種疾病或幾種疾病

?一種疾病可能有多種酰基肉堿增高游離肉堿及?；鈮A降低

?多為繼發(fā)于營養(yǎng)不良（游離肉堿除外）

第23頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三有機(jī)酸血癥相關(guān)?；鈮A

（短鏈?；鈮A）C3：丙酰肉堿C3DC：丙二酰肉堿C4：丁酰肉堿C4OH：3-羥基丁酰肉堿C5：異戊酰肉堿C5OH：3-羥基異戊酰肉堿C5DC：戊二酰肉堿C5:1:異戊烯酰肉堿第24頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三發(fā)病機(jī)制有機(jī)酸血癥亮氨酸異亮氨酸纈氨酸2-氧代異乙酸2-氧代-3-甲基戊酸2-氧代異戊酸異戊酰CoA2-甲基丁酰CoA異丁酰CoA3-甲基巴豆酰CoA甲基巴豆酰CoA甲丙烯酰CoA3-甲基戊烯二酰CoA2-甲基-3-羥基丁酰CoA3-羥異丁酰CoA3-羥-3-甲基戊二酰CoA2-甲基-3-氧代丁酰CoA丙酰CoA乙酰乙酸乙酰CoA甲基丙二酸CoA琥珀酰CoA鈷胺素同型胱氨酸蛋氨酸生物胞素生物素丙酮酸草酰乙酸XXXXXXXXXXXXX楓糖尿病第25頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三丙酰肉堿增高

（C3、C3/C2）甲基丙二酸血癥（常伴Met降低）丙酸血癥（常伴Gly增高）多種羥化酶缺乏癥（伴C5-OH顯著增高）繼發(fā)于酸中毒第26頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三丁酰肉堿增高

（C4、C4/C3）短鏈?；o酶A脫氫酶缺乏癥乙基丙二酸腦病異丁酰輔酶A脫氫酶缺乏癥第27頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三異戊酰肉堿增高

（C5、C5/C2）異戊酸血癥（尿異戊酰甘氨酸增高）繼發(fā)于丙戊酸類藥物使用繼發(fā)于特戊酸鹽類抗生素（頭孢類藥物）第28頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三戊二酰堿增高

（C5DC、C5DC/C2、C5DC/C8）戊二酸血癥-I型（不伴有其他?；鈮A增高）戊二酸血癥-II型（伴其他多種?；鈮A增高）色氨酸賴氨酸酵母氨酸2-氨基已二烯半醛2-氨基已二半醛2-氧代已二酸戊二酰CoA戊二酸戊二酰肉堿GA-I戊二酰CoA脫氫酶戊烯二酰CoA巴豆酰CoA3-羥戊烯二酸第29頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三3-羥基異戊酰肉堿增高

（C5-OH、C5-OH/C3）多種羥化酶缺乏癥（生物素酶缺乏癥，醛縮化酶合成酶缺乏癥）3-甲基巴豆酰輔酶A羧化酶缺乏癥3-羥-3-甲基戊二酸尿癥3-甲基戊烯二酸尿癥丙酸血癥（伴C3顯著增高）第30頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三脂肪酸氧化代謝病相關(guān)?；鈮A

（中鏈、長鏈?；鈮A）C0：游離肉堿C8：辛酰肉堿C10：葵酰肉堿C12：月桂酰肉堿C14：肉豆蔻?；鈮AC14:1：肉豆蔻烯酰基肉堿C16：棕櫚?；鈮AC16OH：3-羥基棕櫚?；鈮AC18：十八碳?；鈮AC18OH：3-羥基十八碳?；鈮A第31頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三線粒體脂肪酸

β-氧化代謝途徑細(xì)胞膜胞漿肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白脂肪酸肉堿肉堿C12-C16注：小于C8的脂肪酸不需肉堿傳遞？第32頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三游離肉堿

[C0、C0/(C16+C18)]□C0增高

?肉堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶-I缺乏癥（其他?；鈮A正常，或降低）

?繼發(fā)于肝功能損傷（伴其他多種?；鈮A增高）

?靜滴或口服左旋肉堿

□C0降低?原發(fā)性肉堿缺乏癥（伴多種?；鈮A降低）?繼發(fā)于營養(yǎng)不良，有機(jī)酸血癥，脂肪酸氧化代謝病，母源性肉堿缺乏癥第33頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三辛酰肉堿增高

（C8、C8/C3）□中鏈?；o酶A脫氫酶缺乏癥

（C8增高，C10正常，C8/C10增高）□多種?；o酶A脫氫酶缺乏癥（C8、C10均增高，C8/C10正常）

第34頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三多種酰基肉堿增高

（C6、C8、C10、C12、C14、C16、C18）多種?；o酶A脫氫酶缺乏癥肉堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶-II缺乏癥肉堿/?；鈮A移位酶缺乏癥繼發(fā)于肝功損傷（伴C0、C2增高）第35頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三肉豆蔻烯酰肉堿增高

（C14:1、C14:1/C8:1、C14:1/C16）□極長鏈?；o酶A脫氫酶缺乏癥（C14:1增高為主）□多種酰基輔酶A脫氫酶缺乏癥第36頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三3-羥基棕櫚酰肉堿增高

（C16-OH、C16-OH/C3）極長鏈3-羥?；o酶A脫氫酶缺乏癥多種?；o酶A脫氫酶缺乏癥第37頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三進(jìn)行了串聯(lián)質(zhì)譜檢測，為何還要進(jìn)行氣相色譜質(zhì)譜檢測？第38頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三串聯(lián)質(zhì)譜檢測的部分疾病需要?dú)庀噘|(zhì)譜驗(yàn)證及鑒別

串聯(lián)質(zhì)譜檢測氣相質(zhì)譜檢測MMA丙酰肉堿升高甲基丙二酸，甲基枸櫞酸PA甲基枸櫞酸，3-羥基丙酸OTCD瓜氨酸降低乳清酸，尿嘧啶CPS正常MCC3-羥基異戊酰肉堿增高3-甲基巴豆酰甘酸HMG3-羥-3-甲基戊二酸MGA3-甲基戊烯二酸Tyr-I酪氨酸增高琥珀酰丙酮增高第39頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三氣相質(zhì)譜檢測疾病串聯(lián)質(zhì)譜檢測

血結(jié)果正常鳥氨酸氨甲酰轉(zhuǎn)移酶缺乏癥：尿乳清酸、尿嘧啶增高甘油激酶缺乏癥：尿甘油酸顯著增高海綿體狀腦白質(zhì)病變營養(yǎng)不良：N-乙酰天冬氨酸尿黑酸尿癥：尿黑酸顯著增高甲羥戊酸尿癥：甲羥戊酸增高延胡索酸尿癥:延胡索酸增高第40頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三GC-MS在遺傳代謝病檢測中的應(yīng)用應(yīng)用現(xiàn)狀：國際（日本，1966）；國內(nèi)（華中科技大，同濟(jì)醫(yī)院，2003）應(yīng)用步驟：樣品處理，GC-MS檢測、結(jié)果分析判斷檢測的疾病：30-40種第41頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三尿液前處理方法取相當(dāng)于0.2mg肌酐的尿樣，加入尿素酶20ul混勻，37℃溫育30min加入托品酸、17烷酸、24烷酸各40ug加入5%鹽酸羥銨500ul、2.5N氫氧化鈉400ul，調(diào)PH12-14混勻，室溫靜置60min加入60N鹽酸350ul，混勻，調(diào)PH1.0，離心，取上清液加入乙酸乙酯5ml，混勻，離心，分取上清液，重復(fù)3次，離心3000轉(zhuǎn)，5分鐘加入無水硫酸鈉5g，混勻，離心3000轉(zhuǎn)，5min，取上清液，60℃用氮?dú)鈨x吹干加入BSTFA與TMCS混合物100ul，80℃,30min（總時(shí)間：6h）1ulQP2010GCMS第42頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三半定量分析-Screen軟件定性：依據(jù)保留時(shí)間（色譜）和參考離子（2個(gè)，質(zhì)譜）定量原理：依據(jù)內(nèi)標(biāo)17-烷酸的量，通過檢測物的封面積與17-烷酸的峰面積比定量性質(zhì)：半定量定量種類：134種有機(jī)酸，其中2種為內(nèi)標(biāo)定量表達(dá)形式：文本格式第43頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三氣相質(zhì)譜檢測結(jié)果分析

（與有機(jī)酸血癥相關(guān)）乳酸：酮尿；乳酸血癥3-羥基丁酸、丙酮酸及乙酰乙酸：酮尿甲基丙二酸：甲基丙二酸血癥；繼發(fā)性改變甲基枸櫞酸：甲基丙二酸血癥；丙酸血癥3-羥基丙酸：丙酸血癥；多種羧化酶缺乏癥，酮尿異戊酰甘氨酸：異戊酸血癥；3-羥-3-甲基戊二酸尿血癥3-羥基異戊酸：多種羧化酶缺乏癥甲基巴豆酰甘氨酸：多種羧化酶缺乏癥；丙酸血癥；3-甲基巴豆酰輔酶A羧化酶缺乏癥；

β-酮硫解酶缺乏癥第44頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三氣相質(zhì)譜檢測結(jié)果分析

（與有機(jī)酸血癥相關(guān)）3-羥-甲基戊二酸：3-羥-3-甲基戊二酸尿癥3-羥基戊二酸：3-羥-3-甲基戊二酸尿癥3-甲基戊烯二酸：3-羥-3-甲基戊二酸尿癥；3-甲基戊烯二酸尿癥2-甲基-3-羥基丁酸：

β-酮硫解酶缺乏癥4-羥基丁酸：4-羥基丁酸尿癥尿黑酸：尿黑酸尿癥；繼發(fā)性甘油酸：甘油酸激酶缺乏癥；繼發(fā)性丙二酸：丙二酸血癥；甲基丙二酸血癥甲羥戊酸內(nèi)酯：甲羥戊酸尿癥；戊二酸血癥-I型延胡索酸：延胡索酸尿癥第45頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三氣相質(zhì)譜檢測結(jié)果分析

（與氨基酸代謝病相關(guān)）苯乙酸、苯乳酸及苯丙酮酸：高苯丙氨酸血癥；繼發(fā)性4-羥基苯乙酸、4-羥基苯乳酸、4-羥基苯丙酮酸：Citrin蛋白缺乏癥；酪氨酸血癥；繼發(fā)于肝損傷尿嘧啶：鳥氨酸氨甲酰轉(zhuǎn)移酶缺乏癥，瓜氨酸血癥-I型；精氨酸血癥；繼發(fā)性乳清酸：鳥氨酸氨甲酰轉(zhuǎn)移酶缺乏癥，瓜氨酸血癥-I型；精氨酸血癥