遗传代谢病与串联质谱[研究知识]
什么是串联质谱遗传代谢病检测
如对您有帮助，可购买打赏，谢谢什么是串联质谱遗传代谢病检测导语：可能有一些朋友会听说过遗传代谢病这样的症状吧，但是真正了解遗传代谢病的人肯定是不多的，毕竟遗传代谢病并不是一种常见的疾病，我们周边可能有一些朋友会听说过遗传代谢病这样的症状吧，但是真正了解遗传代谢病的人肯定是不多的，毕竟遗传代谢病并不是一种常见的疾病，我们周边也很少有人患上遗传代谢病，但是由于遗传代谢病的危害性很大，所以我们还是有必要多了解一些关于遗传代谢病的信息，下文我们介绍一下什么是串联质谱遗传代谢病检测。
遗传代谢病(Inherited metabolic disorders，IMD)又称先天性代谢缺陷(Inborn errors of metabolism，IEM)，是参与体内代谢的某种酶、运载蛋白、膜或受体等的编码基因发生突变，从而导致机体生化代谢紊乱，造成中间或旁路代谢产物蓄积，或终末代谢产物缺乏，引起一系列临床症状的一组疾病。
IEM可以表现为氨基酸、有机酸、脂肪、激素等先天性代谢缺陷。
IEM多为常染色体隐性遗传病，少数为常染色体显性遗传或X、Y连锁伴性遗传及线粒体遗传等。
迄今发现的遗传代谢病已有500余种，IEM不仅病种数量繁多、发病机理复杂，而且其临床表现具有多样性和缺乏特异性，临床确认绝大多数依赖于对患儿体液中特异性异常代谢物质的实验室生化分析结果，或者进行酶学或基因分析。
部分患儿在出生3-6个月内开始发病，有的甚至到几岁或十几岁开始发病。
过去，限于分析技术手段，临床医生往往难以作出具体病因诊断。
传统的辅助检查手段也难以提供确诊依据，所以此类疾病的具体病因诊断往往难度较大，许多患儿也因此错过了最佳干预期而致愚、致残、甚至致命。
IEM危害严重，患儿大多预后不良，不仅给患者及其家庭造成极大的精神痛苦和经济负担，预防疾病常识分享，对您有帮助可购买打赏。
什么是串联质谱遗传代谢病监测
什么是串联质谱遗传代谢病监测串联质谱遗传代谢病监测是一种高度敏感的检测方法，用于识别和监测遗传代谢病。
遗传代谢病是一类由单基因突变引起的罕见疾病，导致机体无法正常代谢特定物质。
这些疾病可以影响人体的生长、发育和日常功能。
使用串联质谱遗传代谢病监测，可以检测血液、尿液和脑脊液中的代谢产物，并分析它们的含量和比例。
这种方法可以提供关于特定代谢病的诊断和监测信息。
串联质谱遗传代谢病监测的工作原理是通过将样品中的代谢产物分离并逐个地进行质谱分析。
这种质谱技术可以精确地测量样品中各种物质的质量和相对含量。
通过与参考值进行对比，可以确定存在哪些异常成分，并识别可能的遗传代谢病。
串联质谱遗传代谢病监测具有多个优点。
首先，它可以同时检测多种代谢产物，从而提供全面的信息。
其次，这种方法具有很高的敏感性和特异性，可以准确地检测出代谢异常。
此外，串联质谱遗传代谢病监测的样本处理过程相对简单，不需要复杂的仪器和设备。
然而，需要注意的是，串联质谱遗传代谢病监测的结果需要由专业的医生或遗传学家来解读。
仅仅依靠化验结果进行诊断是不准确和可靠的。
此外，该方法在检测某些遗传代谢病时可能存在一定的局限性。
总的来说，串联质谱遗传代谢病监测是一种有潜力的方法，可用于诊断和监测遗传代谢病。
通过准确测量代谢产物的含量和比例，可以帮助医生进行早期发现和治疗。
然而，我们需要谨慎使用这种方法，并仅由专业人员进行解读和分析。
参考文献:1. Chace, D. H., Millington, D. S., Terada, N., Kahler, S. G., Roe,C. R., & Hofman, L. F. (1993). Rapid diagnosis of phenylketonuria by quantitative analysis for phenylalanine and tyrosine in neonatal blood spots by tandem mass spectrometry. Clinical chemistry, 39(1), 66-71.2. Rashed, M. S., Ozand, P. T., Bucknall, M. P., & Little, D. (1995). Diagnosis of inborn errors of metabolism from blood spots by acylcarnitines and amino acids profiling using automated electrospray tandem mass spectrometry. Pediatric Research, 38(3), 324-331.。
串联质谱遗传代谢疾病
串联质谱遗传代谢疾病
串联质谱是一种分析化学技术，用于检测和分析生物样本中的化合物。
在遗传代谢疾病的诊断中，串联质谱可以帮助检测血液或尿液中特定代谢产物的水平，从而帮助医生诊断疾病。
遗传代谢疾病是由于基因突变导致某些酶或蛋白质功能异常，从而影响人体正常的代谢过程。
这些疾病通常在婴儿期或儿童期就会表现出来，症状可能包括生长迟缓、发育异常、智力障碍、肌无力、呼吸困难等。
通过串联质谱技术，医生可以检测到患者体内特定代谢产物的水平是否异常，从而帮助诊断遗传代谢疾病。
这种技术具有高灵敏度、高准确性和高分辨率的优点，可以检测到非常低浓度的代谢产物。
需要注意的是，串联质谱技术并不是遗传代谢疾病的唯一诊断方法，医生通常会结合临床症状、
家族史、实验室检查等多种因素进行综合诊断。
同时，对于一些罕见的遗传代谢疾病，可能需要进行基因检测等更进一步的检查来确诊。
串联质谱技术新生儿遗传代谢病筛查
智力障碍
部分遗传代谢病可能导 致智力发育障碍，影响 患儿的认知和学习能力。
生理功能异常
患儿可能出现呼吸、消 化、心血管等系统的生 理功能异常，影响身体
健康。
死亡风险
部分严重遗传代谢病可 能导致患儿死亡，如甲
基丙二酸血症等。
新生儿遗传代谢病筛查的意义
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早期发现
新生儿遗传代谢病筛查能够在 患儿症状出现前早期发现疾病 ，为后续治疗争取宝贵时间。
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推动遗传代谢病早期筛查
通过串联质谱技术的广泛应用，实现对遗传代谢 病的早期筛查，降低疾病的发生率和危害性。
个性化医疗的普及
串联质谱技术为个性化医疗提供了技术支持，有 助于实现个体化预防、诊断和治疗方案。
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医学教育和培训
串联质谱技术的应用将促进医学教育和培训的发 展，提高医生对遗传代谢病的认识和诊疗水平。
样本处理
将血滤纸片进行脱脂、萃取等处理， 得到可用于串联质谱分析的干血滤纸 片。
串联质谱分析
将干血滤纸片放入串联质谱仪中进行 检测，得到各种代谢产物的谱图和浓 度。
结果解读
根据检测结果，结合临床表型和家族 史，对新生儿进行遗传代谢病的诊断 和风险提示。
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串联质谱技术筛查的案例分 析
案例一：新生儿苯丙酮尿症筛查
感谢您的观看
THANKS
利用串联质谱技术对药物代谢和药效进行深入研究，为新药研发 和个性化用药提供有力支持。
精准医学
将串联质谱技术与基因测序、影像学等技术相结合，实现精准医学 在疾病预防、诊断、治疗和预后评估中的应用。
食品安全和环境监测
利用串联质谱技术检测食品中的有害物质和环境中的污染物，保障 公众健康和生态安全。
串联质谱遗传代谢病检查 线粒体
串联质谱遗传代谢病检查线粒体
串联质谱是一种高效分离和检测化合物的技术，它可以用于遗传代谢病的检查，特别是线粒体疾病。
线粒体疾病是一类由线粒体DNA(mtDNA)变异引起的疾病，包括Leber遗传性视神经病、线粒体肌病、线粒体脑肌病等。
在串联质谱遗传代谢病检查中，通过血液样本提取DNA，然后使用串联质谱技术对mtDNA进行检测。
这种方法具有高灵敏度和高准确性，可以检测到微量的mtDNA变异，从而帮助诊断线粒体疾病。
具体来说，串联质谱技术包括以下步骤：首先，使用特定的试剂提取血液中的DNA；然后，使用PCR扩增mtDNA片段；接着，将扩增后的mtDNA片段与特异性探针杂交；最后，通过质谱仪检测杂交后的信号，根据信号的强度和模式来判断是否存在mtDNA变异。
串联质谱遗传代谢病检查为线粒体疾病的诊断提供了一种高效、准确的方法。
串联质谱和新生儿遗传代谢病筛查
串联质谱筛查遗传代谢病
串联质谱
1990年 美国的Duke University的 lington首次提出
一张血片，2-3分钟时间，筛查20-30种 疾病，开创新纪元
21-羟化酶缺乏症临床特征
失盐型 单纯男性化型
酶活性 0-2%
2-11%
发生率 75%
25%
吐泻、脱水、休克 女性：阴蒂肥大
低血钠、高血钾
阴蒂融合
代谢性酸中毒
男性：阴茎增大
生长加速、骨龄超前
雄激素增高体征 最终矮小
皮肤素色沉者
痤疮 、 性毛早现
非经典型
20-50%
1-2%
多毛 、性毛早现 月经紊乱
先天性甲状腺功能减低症（先天性甲 低） （CH）筛查情况
足底血片筛查TSH＞10mIU/L，为阳性， 通知复查
酶免疫荧光法 确诊检查：TSH升高，T4降低 化学发光法:检测TSH、T3、T4 甲状腺超声 生长发育评价
先天性甲低
全国新筛资料发病率：1：2000 根据临床表现可确诊的病例占6%
发病率1:13000 常染色体隐性遗传 肾上腺皮质类固醇激素合成酶缺乏 皮质醇、醛固酮合成障碍 反馈性ACTH分泌增加，肾上腺皮质增生
酶缺陷
类固醇生成急性调控蛋白 3β-羟类固醇脱氢酶缺乏 17-羟化酶缺乏症 21-羟化酶缺乏症 11β-羟化酶缺乏症 18-羟化酶缺乏症
17-羟孕酮（17-OHP） 21-羟化酶缺乏症 ACTH 睾酮 血皮质醇 醛固酮（ALDO） 危象期有低钠、低氯、高钾、代谢性酸中毒 染色体核型分析
美国、一些欧洲国家、加拿大、美 国、澳大利亚、韩国、卡塔尔等国 已使用串联质谱技术扩大了新生儿 疾病筛查的种类
什么是串联质谱遗传代谢病诊断
什么是串联质谱遗传代谢病诊断
串联质谱遗传代谢病诊断是一种先进的遗传代谢疾病诊断方法。
遗传代谢病是一类由于遗传缺陷而导致物质代谢异常的疾病。
传统
的遗传代谢病诊断方法主要是基于临床表现、生化检测和基因分析。
然而，这些方法在某些情况下可能无法准确诊断，因为遗传代谢病
有时具有很大的临床和基因表型异质性。
串联质谱遗传代谢病诊断通过将质谱技术与基因分析相结合，
能够更精确地诊断遗传代谢病。
质谱技术是一种高效、灵敏的分析
方法，可以对代谢产物进行全面的鉴定和定量分析。
通过质谱技术，可以检测代谢产物的浓度和谱图，并与已知的遗传代谢病谱图进行
比较，以准确确定患者是否患有遗传代谢病。
串联质谱遗传代谢病诊断的优势在于它可以同时检测多种代谢
异常，提供更全面的信息，从而有助于更准确地诊断遗传代谢病。
此外，通过质谱技术还可以确定遗传代谢病的亚型和临床表型，为
个体化治疗提供指导。
总之，串联质谱遗传代谢病诊断是一种先进、准确的诊断方法，有助于更好地理解和治疗遗传代谢病。
随着技术的不断发展，它有
望在临床实践中得到广泛应用，为患者提供更好的医疗服务。
串联质谱遗传代谢病检测
结论
遗传代谢病：并不少见，尤其是苯丙酮尿症、Citrin 蛋白缺乏症、甲基丙二酸血症、丙酸血症、异戊酸血 症等，相对常见； 遗传代谢病：可快速诊断（串联质谱、气相色谱质谱 技术）； 遗传代谢病：可治疗，并且一部分疾病治疗效果较好； 遗传代谢病：可以产前诊断，在患儿母亲怀孕四个月 时抽羊水进行串联质谱、气相色谱质谱、基因检测。
2、热敷采血 部位3-5分钟
3、消毒并拭 干采血部位
4、针刺采血， 拭去第一滴血
5、单面轻压 滤纸取血浸透 点样环
6、按采样单 要求连续取血
气相色谱质谱尿液标本检测流程
尿有机酸检测采样要求
空腹晨尿，10-20mL 5*5大小滤纸2-3张，完全浸入尿液中后取出，自然晾干 晾干后装入标本带内，密封送检 若不能及时送检，请置于2-8℃保存
Carnitine Palmitoyltransferase Deficiency type II，
carnitine /Acylcarnitine translocase deficiency
Short Chain Acyl CoA Dehydrogenase Deficiency
Medium Chain Acyl CoA Dehydrogenase Deficiency Very Long Chain Acyl CoA Dehydrogenase Deficiency Short Chain Hydroxyacyl CoA Dehydrogenase Deficiency Long Chain Hydroxyacyl CoA Dehydrogenase Deficiency
Arginemia Hyperornithinemia、Hyperammonemia、
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0～3个月
3～12个月
一岁以后
蓄积期 常无异常
多数在此阶段发病
亦有发病
没有症状之前 的筛查性检测
新生儿
对临床疑似患者的诊断性检测 高危新生儿、婴幼儿、儿童少年等
不能错过的两个检测时期
行业倾力
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贝贝的故事……（如果……）
一、2006年圣诞节 湖北宜昌
假设一：出生一周内贝贝接 受串联质谱筛查
贝贝出生，6斤四两，漂亮活泼
二、贝贝的食谱很丰富，6个月后开始 稀饭、面条、鸡蛋羹、鸽子汤、大骨汤
假设二：出现疑似症状后采 取串联质谱检测排查
三、2007年10月，贝贝突然呕吐，吐了 一夜，医生诊断为急性胃炎，吊针，出院
四、2007年11月，贝贝再次严重呕吐，喷 射状，与当地医院昏迷六天，原因不明
五、送至武汉同济医院，检查血液和尿液的 代谢物质，诊断为甲基丙二酸血症
通过计算的指标（43） Arg/Orn Cit/Arg Orn/Cit Met/Phe Leu/Phe ……
C3/C2 C3DC/C2 C4/C2 C4-OH/C2 C5/C2 ……
行业倾力
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串联质谱技术检测的遗传代
谢病病种及对应指标
遗传代谢病病种 17种氨基酸代谢症： 高苯丙氨酸血症 酪氨酸血症 I、II、III型 枫糖尿病 瓜氨酸血症-I 瓜氨酸血症II型 ………… 14种有机酸血症： 甲基丙二酸血症 丙酸血症 异戊酸血症 ………… 14种脂肪酸氧化缺陷疾病： 肉碱转运障碍 肉碱棕榈酰转移酶缺乏症 I型 肉碱棕榈酰转移酶缺乏症II型
甘氨酸(Gly)
亮氨酸(Leu) 甲硫氨酸(Met) 鸟氨酸(Orn) 苯丙氨酸(Phe) 酪氨酸(Tyr) ……
酰基肉碱（共45项） 游离肉碱(C0) 乙酰基肉碱(C2) 丙酰基肉碱(C3) 丙二酰基肉碱(C3DC) 丁酰基肉碱(C4)
丁二酰基肉碱(C4DC)
异戊酰基肉碱(C5) 3-羟基异戊酰基肉碱(C5-OH) 异戊烯酰基肉碱(C5:1) 戊二酰基肉碱(C5DC) 己酰基肉碱(C6) ……
病、尿黑酸症、短链酰基辅酶A 酸尿症、精 遗传学果糖 血症、生物素
络氨酸血
脱氢酶缺乏 氨酸血
不耐受
酶缺乏症、丙
症……
症……
症…… 行业倾力
症……
二酸血症……
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遗传代谢病
临床表现
临床症状和体征：缺乏特异性 • 喂养困难，再发性呕吐 • 发育落后（智力、语言、运动和体格发育） • 不明原因的心肌病，肝脾肿大 • 肌张力减低或增高 • 嗜睡、昏迷、抽搐、多动症
六、经抢救，贝贝清醒了，但已经产生严重的 行业倾力
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案例二：戊二酸血症一型
GA 1 筛查
GA 1 筛查
她及时做了CH的筛查而他没有
GA 1 无筛查
戊二酸血症的筛查者与漏筛者
行业倾力
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Thank you
行业倾力
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种类多，总数达千余种 新生儿患病率> 0.5% 临床表现复杂，可累及任何脏器且无特异性诊断 治疗不及时，常致残、致死
行业倾力
3
遗传代谢病
多属疑难杂症，诊断相对困难 早诊断，早治疗，效果较好
苯丙酮尿症（phenylketonuria, PKU）
行业倾力
4
遗传代谢病
分类
氨基酸代谢异
常：苯丙酮尿 脂肪氧化障碍：
分子检测 • PCR
• NGS
行业倾力
8
传统方法
一种实验方法检 测一种疾病
行业倾力
9
串联质谱
一种实验检测 多种疾病
行业倾力
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串联质谱技术如何应用于遗传代谢病的检测
串联质谱技术为什么能检测遗传代谢病？
1、对体内数十个代谢物质进行定性定量检测，分析机体代谢状
态及其变异。（检测A、B、C等物质）
2、进行氨基酸、有机酸、脂肪酸、游离肉碱和酰基肉碱代谢评
症、四氢生物 原发性肉碱转 尿素循环障
蝶呤缺乏症、 运障碍、肉碱 碍：瓜氨酸 碳水化合物
枫糖尿病、同 酰基肉碱移位 血症、鸟氨 代谢异常： 有机酸代谢异
型半胱氨酸血 酶缺乏症、肉 酸氨甲酰转 半乳糖血症、 常：甲基丙二
症、高甲硫氨 碱棕榈酰转移 移酶缺乏症、 先天性乳糖 酸血症、丙酸
酸血症、白化 酶Ⅰ缺乏症、 精氨酸琥珀 酶缺乏症、 血症、异戊酸
1、贝贝是一名遗传代谢病患者 2、贝贝的故事本来可以避免
五、送至武汉同济医院，检查血液和尿液的 代谢物质，诊断为甲基丙二酸血症
六、经抢救，贝贝清醒了，但已经产生严重的
脑损伤，不会说话不会走路，智力只相当于2个
月的婴儿
行业倾力
source：CCTV10 走进科学
栏目
2
遗传代谢病 （inherited metabolic diseases, IMD）
遗传代谢病与串联质谱
主讲人：谭正兰
行业倾力
1
贝贝的故事……
一、2006年圣诞节 湖北宜昌 贝贝出生，6斤四两，漂亮活泼
二、贝贝的食谱很丰富，6个月后开始 稀饭、面条、鸡蛋羹、鸽子汤、大骨汤
三、2007年10月，贝贝突然呕吐，吐了 一夜，医生诊断为急性胃炎，吊针，出院
四、2007年11月，贝贝再次严重呕吐，喷 射状，在当地医院昏迷六天，原因不明
价，综合判断40余种遗传代谢病的发病情况。
行业倾力
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串联质谱遗传代谢病检测流程
结果评价
各指标值
行业倾力
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串联质谱遗传代谢病检测流程
新生儿（出生48h后） 或临床疑似者
采血，制作滤纸干血片 送实验室检测
40余种IMD阴阳性结果报告
行业倾力
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串联质谱技术检测的参数
氨基酸（18项） 丙氨酸(Ala) 精氨酸(Arg) 天冬氨酸(Asp) 瓜氨酸(Cit) 谷氨酸(Glu)
行业倾力
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遗传代谢病Байду номын сангаас
常规实验室和影像学检查
常规实验室检查：缺乏特异性标志物 低血糖、酸中毒、高血氨、高乳酸、肌酸磷酸激酶增高 影像学检查：头颅CT和MRI缺乏特异性表现
行业倾力
7
遗传代谢病
检测方法
生化代谢物 检测
• 串联质谱检测技术 • 气象色谱/质谱检测技术 • 高效液相技术
酶活性检测
• 荧光分光光度计 • 普通分光光度计
对应的串联质谱检测参数
Phe，Phe/Tyr Tyr，Met Leu, Val Cit Cit,Met,Tyr,Ser,Thr …………
C3,C3/C2 C3,C3/C2 C5,C5/C2 …………
C0降低 C0 C16,C18,C14,C12
…………
行业倾…力………
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遗传代谢病的实验室检测时期