串联质谱气相色谱质谱结果解读ppt课件

血串联质谱及尿气相色谱质谱检测结果解读 1 主要内容 遗传代谢病简介串联质谱技术简介血串联质谱检测结果解读气相质谱技术简介尿气相质谱检测结果解读 2 遗传代谢病简介 基因突变导致维持机体正常代谢所必需的某些酶 受体或载体等缺乏发生的疾病多为单基因遗传病大部分属于常染色体隐形遗传病 部分属于伴性遗传遗传代谢病病种繁多 目前已发现近3000余 单病发病率低 但总体发病率可达活产婴儿的1 500 3 遗传代谢病发病机制 正常代谢途径 代谢物 A 代谢物 B X 酶 代谢物 A1 代谢物 A2 异常代谢途径 辅酶 C 代谢物 C1 代谢物 C2 代谢物 B1 代谢物 B2 4 遗传代谢病的分类 氨基酸代谢病 苯丙酮尿症 枫糖尿病 酪氨酸血症 同型胱氨酸尿症 非酮性高甘氨酸血症尿素循环障碍 鸟氨酸氨甲酰转移酶缺乏症 瓜氨酸血症 精氨酸琥珀酸血症 精氨酸血症有机酸代谢病 甲基丙二酸血症 丙酸血症 异戊酸血症 戊二酸血症 多种羧化酶缺乏症等脂肪酸代谢 氧化 病 短链 中链 极长链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症 原发性肉碱缺乏症等糖代谢病 糖原累积病 G6PD缺乏症 半乳糖血症等溶酶体贮积症 粘多糖病 戈谢病 尼曼皮克病等其他 先天性肾上腺皮质增生症 肝豆状核变性等 5 串联质谱技术 tandemmassspectrometry MS MS 质谱仪 通过检测物质的质量与电荷比 m z 对物质进行定性和定量的分析仪器串联质谱仪 有两个质谱串联而成的二级质谱 6 串联质谱遗传代谢病检测样品处理方法 衍生法 3mm 3 2ul全血 血滤纸片 96孔过滤板 100ul甲醇 含内标 轻摇20min 萃取 离心至另一96孔聚丙烯板 55 吹干60ul盐酸正丁醇 65 15min 衍生 丁酯化 55 吹干 100ul乙腈 水 80 20 上机进样 每次20ul 检测 2min检测1个样品 7 串联质谱检测结果 检测60余种氨基酸和酰基肉碱可设置40余个氨基酸或酰基肉碱之间的比值筛查或检测45种疾病国际 1991年 美国 国内 2002年 新华医院 儿研所 8 血氨基酸检测结果 血氨基酸增高 不同氨基酸增高 可代表一种疾病或几种疾病一种疾病可有多种氨基酸增高 血氨基酸降低 多继发于营养不良 蛋氨酸及瓜氨酸除外 9 苯丙氨酸增高 Phe Phe Tyr 高苯丙氨酸血症 单纯Phe增高 希特林蛋白缺乏症 同时Cit Met增高 酪氨酸血症 同时Tyr增高 静滴氨基酸 伴多种氨基酸增高 10 高苯丙氨酸血症 HPA 发病机制 苯丙氨酸 Phe 酪氨酸 Tyr 苯丙氨酸羟化酶 X 四氢生物蝶呤 BH4 苯丙酮酸 多巴 苯乙酸 苯乳酸 黑色素 多巴胺 肾上腺素 患病率 1 10 000 11 酪氨酸增高 Tyr Tyr Phe 酪氨酸血症I II III型希特林蛋白缺乏症 同时Cit Met增高 甲基丙二酸血症 同时C3 C3 C2增高 继发于肝功能损伤新生儿暂时性酪氨酸血症 筛查发现 12 酪氨酸 酪氨酸血症 4 羟 苯丙酮酸 发病机制 4 羟苯乳酸 4 羟苯乙酸 尿黑酸 马来酰乙酰乙酸 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 酪氨酸氨基转移酶 4 羟 苯丙酮酸过氧化物酶 尿黑酸氧化酶 延胡索酸乙酰乙酸水解酶 x II型 III型 x x X 尿黑酸尿症 13 蛋氨酸增高 Met Met Phe 希特林蛋白缺乏症 同时Cit增高 同型半胱氨酸血症 血同型半胱氨酸增高 高蛋氨酸血症酪氨酸血症 同时Tyr增高 继发于肝功能损伤 14 瓜氨酸增高 Cit Cit Arg Cit Phe 希特林蛋白缺乏症 同时Met Tyr增高 瓜氨酸血症 I型 血氨显著增高 精氨琥珀酸尿症 15 精氨酸增高 Arg Ayg Orn Arg Phe 希特林蛋白缺乏症 同时Cit Met增高 精氨酸血症溶血 16 亮氨酸 异亮氨酸 缬氨酸增高 Leu Leu Phe 枫糖尿病继发于早产儿 17 枫糖尿病 发病机制E1 decarboxylase 羟色氨酸脱羧酶 E2 acyltransferase E3 flavoproteinlipoamidedehydrogenase 黄素蛋白2 氧 代 异戊酸脱氢酶 亮氨酸 2 酮异已酸 异戊酰 CoA 支链 酮酸脱氢酶 BCKD 复合体 X 异亮氨酸 2 酮 3 甲基戊酸 2 甲酰丁酰 CoA X 支链 酮酸脱氢酶 BCKB 复合体 缬氨酸 2 酮异戊酸 异丁酰 CoA X 支链 酮酸脱氢酶 BCKB 复合体 18 丙氨酸及甘氨酸增高 丙氨酸 线粒体疾病 肝大 乳酸增高 低血糖甘氨酸 非酮性高甘氨酸血症 丙酸血症 MMA 19 血氨基酸检测结果降低 瓜氨酸降低 鸟氨酸氨基甲酰转氨酶缺乏症 尿乳清酸及尿嘧啶增高 氨甲酰磷酸合成酶缺乏症 蛋氨酸降低 甲基丙二酸血症 cblC型多见 同型半胱氨酸血症 多种氨基酸降低 继发于营养不良 20 甲基丙二酸血症发病机制 甲基丙二酰辅酶A 甲基丙二酰CoA变位酶 琥珀酰辅酶A 腺苷钴胺素 钴胺素腺苷转移酶 cblB CbI 钴胺素还原酶 cblA cblH 溶酶体 CbI CbI cblC cbID 甲基钴胺素 蛋氨酸合成酶 cbIE 同型半胱氨酸 蛋氨酸 X 蛋氨酸合成酶 cbIG 线粒体 X 21 血游离肉碱及酰基肉碱检测结果解读 22 游离肉碱及酰基肉碱的生理功能 促进脂肪氧化代谢 与酰基辅酶A结合成酰基肉碱 协助中长链脂肪酸进入线粒体内进行 氧化 为细胞提供能量 尤其是在饥饿 应激时与其他酰基辅酶A结合成酰基肉碱 协助有机酸代谢促进丙氨酸代谢 减少乳酸在肌肉中的堆积维持体液中酰基COA的水平 以利于各种代谢与体内过多酰基CoA结合成酰基肉碱 进入肝肾代谢 以防体内酰基CoA过多 造成毒性 23 游离肉碱及酰基肉碱检测结果解读 游离肉碱及酰基肉碱增高 不同酰基肉碱增高 可代表一种疾病或几种疾病 一种疾病可能有多种酰基肉碱增高游离肉碱及酰基肉碱降低 多为继发于营养不良 游离肉碱除外 24 有机酸血症相关酰基肉碱 短链酰基肉碱 C3 丙酰肉碱C3DC 丙二酰肉碱C4 丁酰肉碱C4OH 3 羟基丁酰肉碱C5 异戊酰肉碱C5OH 3 羟基异戊酰肉碱C5DC 戊二酰肉碱C5 1 异戊烯酰肉碱 25 发病机制 有机酸血症 亮氨酸 异亮氨酸 缬氨酸 2 氧代异乙酸 2 氧代 3 甲基戊酸 2 氧代异戊酸 异戊酰CoA 2 甲基丁酰CoA 异丁酰CoA 3 甲基巴豆酰CoA 甲基巴豆酰CoA 甲丙烯酰CoA 3 甲基戊烯二酰CoA 2 甲基 3 羟基丁酰CoA 3 羟异丁酰CoA 3 羟 3 甲基戊二酰CoA 2 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 钴胺素 同型胱氨酸 蛋氨酸 生物胞素 生物素 丙酮酸 草酰乙酸 X X X X X X X X X X X X X 枫糖尿病 26 丙酰肉碱增高 C3 C3 C2 甲基丙二酸血症 常伴Met降低 丙酸血症 常伴Gly增高 多种羟化酶缺乏症 伴C5 OH显著增高 继发于酸中毒 27 丁酰肉碱增高 C4 C4 C3 短链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症乙基丙二酸脑病异丁酰辅酶A脱氢酶缺乏症 28 异戊酰肉碱增高 C5 C5 C2 异戊酸血症 尿异戊酰甘氨酸增高 继发于丙戊酸类药物使用继发于特戊酸盐类抗生素 头孢类药物 29 戊二酰碱增高 C5DC C5DC C2 C5DC C8 戊二酸血症 I型 不伴有其他酰基肉碱增高 戊二酸血症 II型 伴其他多种酰基肉碱增高 色氨酸 赖氨酸 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 戊二酰肉碱 GA I 戊二酰CoA脱氢酶 戊烯二酰CoA 巴豆酰CoA 3 羟戊烯二酸 30 3 羟基异戊酰肉碱增高 C5 OH C5 OH C3 多种羟化酶缺乏症 生物素酶缺乏症 醛缩化酶合成酶缺乏症 3 甲基巴豆酰辅酶A羧化酶缺乏症3 羟 3 甲基戊二酸尿症3 甲基戊烯二酸尿症丙酸血症 伴C3显著增高 31 脂肪酸氧化代谢病相关酰基肉碱 中链 长链酰基肉碱 C0 游离肉碱C8 辛酰肉碱C10 葵酰肉碱C12 月桂酰肉碱C14 肉豆蔻酰基肉碱C14 1 肉豆蔻烯酰基肉碱C16 棕榈酰基肉碱C16OH 3 羟基棕榈酰基肉碱C18 十八碳酰基肉碱C18OH 3 羟基十八碳酰基肉碱 32 线粒体脂肪酸 氧化代谢途径 细胞膜 胞浆 肉碱转运蛋白 脂肪酸 肉碱 肉碱 C12 C16 注 小于C8的脂肪酸不需肉碱传递 33 游离肉碱 C0 C0 C16 C18 C0增高 肉碱棕榈酰转移酶 I缺乏症 其他酰基肉碱正常 或降低 继发于肝功能损伤 伴其他多种酰基肉碱增高 静滴或口服左旋肉碱 C0降低 原发性肉碱缺乏症 伴多种酰基肉碱降低 继发于营养不良 有机酸血症 脂肪酸氧化代谢病 母源性肉碱缺乏症 34 辛酰肉碱增高 C8 C8 C3 中链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症 C8增高 C10正常 C8 C10增高 多种酰基辅酶A脱氢酶缺乏症 C8 C10均增高 C8 C10正常 35 多种酰基肉碱增高 C6 C8 C10 C12 C14 C16 C18 多种酰基辅酶A脱氢酶缺乏症肉碱棕榈酰转移酶 II缺乏症肉碱 酰基肉碱移位酶缺乏症继发于肝功损伤 伴C0 C2增高 36 肉豆蔻烯酰肉碱增高 C14 1 C14 1 C8 1 C14 1 C16 极长链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症 C14 1增高为主 多种酰基辅酶A脱氢酶缺乏症 37 3 羟基棕榈酰肉碱增高 C16 OH C16 OH C3 极长链3 羟酰基辅酶A脱氢酶缺乏症多种酰基辅酶A脱氢酶缺乏症 38 进行了串联质谱检测 为何还要进行气相色谱质谱检测 39 串联质谱检测的部分疾病需要气相质谱验证及鉴别 40 气相质谱检测疾病串联质谱检测血结果正常 鸟氨酸氨甲酰转移酶缺乏症 尿乳清酸 尿嘧啶增高甘油激酶缺乏症 尿甘油酸显著增高海绵体状脑白质病变营养不良 N 乙酰天冬氨酸尿黑酸尿症 尿黑酸显著增高甲羟戊酸尿症 甲羟戊酸增高延胡索酸尿症 延胡索酸增高 41 GC MS在遗传代谢病检测中的应用 应用现状 国际 日本 1966 国内 华中科技大 同济医院 2003 应用步骤 样品处理 GC MS检测 结果分析判断检测的疾病 30 40种 42 尿液前处理方法 取相当于0 2mg肌酐的尿样 加入尿素酶20ul混匀 37 温育30min 加入托品酸 17烷酸 24烷酸各40ug加入5 盐酸羟铵500ul 2 5N氢氧化钠400ul 调PH12 14混匀 室温静置60min 加入60N盐酸350ul 混匀 调PH1 0 离心 取上清液 加入乙酸乙酯5ml 混匀 离心 分取上清液 重复3次 离心3000转 5分钟 加入无水硫酸钠5g 混匀 离心3000转 5min 取上清液 60 用氮气仪吹干 加入BSTFA与TMCS混合物100ul 80 30min 总时间 6h 1ulQP2010GCMS 43 半定量分析 Screen软件 定性 依据保留时间 色谱 和参考离子 2个 质谱 定量原理 依据内标17 烷酸的量 通过检测物的封面积与17 烷酸的峰面积比定量性质 半定量定量种类 134种有机酸 其中2种为内标定量表达形式 文本格式 44 气相质谱检测结果分析 与有机酸血症相关 乳酸 酮尿 乳酸血症3 羟基丁酸 丙酮酸及乙酰乙酸 酮尿甲基丙二酸 甲基丙二酸血症 继发性改变甲基枸橼酸 甲基丙二酸血症 丙酸血症3 羟基丙酸 丙酸血症 多种羧化酶缺乏症 酮尿异戊酰甘氨酸 异戊酸血症 3 羟 3 甲基戊二酸尿血症3 羟基异戊酸 多种羧化酶缺乏症甲基巴豆酰甘氨酸 多种羧化酶缺乏症 丙酸血症 3 甲基巴豆酰辅酶A羧化酶缺乏症 酮硫解酶缺乏症 45 气相质谱检测结果分析 与有机酸血症相关 3 羟 甲基戊二酸 3 羟 3 甲基戊二酸尿症3 羟基戊二酸 3 羟 3 甲基戊二酸尿症3 甲基戊烯二酸 3 羟 3 甲基戊二酸尿症 3 甲基戊烯二酸尿症2 甲基 3 羟基丁酸 酮硫解酶缺乏症4 羟基丁酸 4 羟基丁酸尿症尿黑酸 尿黑酸尿症 继发性甘油酸 甘油酸激酶缺乏症 继发性丙二酸 丙二酸血症 甲基丙二酸血症甲羟戊酸内酯 甲羟戊酸尿症 戊二酸血症 I型延胡索酸 延胡索酸尿症 46 气相质谱检测结果分析 与氨基酸代谢病相关 苯乙酸 苯乳酸及苯丙酮酸 高苯丙氨酸血症 继发性4 羟基苯乙酸 4 羟基苯乳酸 4 羟基苯丙酮酸 Citrin蛋白缺乏症 酪氨酸血症 继发于肝损伤尿嘧啶 鸟氨酸氨甲酰转移酶缺乏症 瓜氨酸血症 I型 精氨酸血症 继发性乳清酸 鸟氨酸氨甲酰转移酶缺乏症 瓜氨酸血症 I型 精氨酸血症 乳清酸尿症2 羟基异戊酸 2 酮 异戊酸 2 酮 3 甲基戊酸 2 酮 异已酸 枫糖尿病琥珀酰丙酮 酪氨酸血症 I型 47 气相质谱检测结果分析 与脂肪酸氧化代谢病相关及其他 乙基丙二酸 短链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症 乙基丙二酸脑病 多种酰基辅酶A脱氢酶缺乏症已二酸 辛二酸 庚二酸 葵二酸 多种酰基辅酶A脱氢酶缺乏症 原发性肉碱缺乏症等脂肪酸代谢病 继发性N 乙酰门氡氨酸 海绵状脑白质营养不良丙戊酸及其相关有机酸 抗癫痫药 48 GC MS检测的遗传代谢病种类 49 GC MS检测的遗传代谢病种类 50 串联质谱与气相色谱质谱比较 51 串联质谱检测结果解读 结果显著异常即可诊断疾病 HPA MSUD Citrin蛋白缺乏症 MMA PA IVA GA I MCD MACD MADD CUD等部分疾病需要MS MS及GC MS联合诊断 MMA PA MCD OTCD 酪氨酸血症等结果轻度异常确诊依据 基因突变检测 酶活性测定及其他实验室检查临床患者 需要结合临床表现尿GCMS检测 3 羟基戊二酸尿症 尿黑酸尿症 海绵状脑白质营养不良 延胡索酸尿症 52 谢谢 53