氣相色譜質(zhì)譜儀用于新生兒遺傳代謝病篩查中的運(yùn)用體會(huì)

賈楠楠

（泰安市婦幼保健院，山東 泰安 271000）

遺傳代謝病又稱先天代謝異常，由英國醫(yī)師伽羅德于1902年最先提出。該病會(huì)損害患兒的神經(jīng)、肌肉、內(nèi)臟、骨骼和皮膚等系統(tǒng)，臨床表現(xiàn)多種多樣，癥狀沒有特異性，一般檢查難以對(duì)其種類進(jìn)行準(zhǔn)確判斷和診斷。該病可能導(dǎo)致新生兒猝死，對(duì)其生命安全造成嚴(yán)重威脅。因此，醫(yī)生應(yīng)當(dāng)提高對(duì)該病的診治水平，避免漏診、誤診。隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，生物酶學(xué)、質(zhì)譜分析和基因分析等篩查技術(shù)隨之提升，在很大程度上保證了遺傳代謝病篩查的精準(zhǔn)性，為治療新生兒遺傳代謝疾病奠定了基礎(chǔ)，進(jìn)而提高治療效果，為新生兒的生命安全和身體健康提供了保障。

1 利用氣相色譜質(zhì)譜儀篩查新生兒遺傳代謝疾病的原理及優(yōu)勢

1.1 利用氣相色譜質(zhì)譜儀篩查新生兒遺傳代謝疾病的原理

利用相色譜質(zhì)譜儀篩查遺傳代謝病，可以通過新生兒尿液進(jìn)行篩查，不會(huì)對(duì)新生兒的肌體造成損傷。相色譜質(zhì)譜儀的原理是：（1）利用氣相色譜分析新生兒尿液中的成分，并質(zhì)譜進(jìn)行分析，得出圖譜和檢測數(shù)據(jù)。（2）將標(biāo)志物加入尿液樣品，根據(jù)待測物質(zhì)與內(nèi)標(biāo)的相對(duì)總離子流面積來定量檢測待測物。相色譜質(zhì)譜技術(shù)的檢測結(jié)果通常以總離子流圖來表示，當(dāng)然，不同類型的遺傳代謝病患兒尿液內(nèi)的異常代謝物不同，總離子流圖也不同。

1.2 運(yùn)用氣相色譜質(zhì)譜儀篩查新生兒遺傳代謝疾病的優(yōu)勢

遺傳性代謝疾病的病種繁多，且單一發(fā)病率并不高。但該病的臨床表現(xiàn)多種多樣，導(dǎo)致其發(fā)病率暴漲，患兒的臨床表現(xiàn)各不相同，因此無法通過患兒的臨床表現(xiàn)判斷疾病類型。利用氣相色譜質(zhì)譜技術(shù)，則能夠進(jìn)行精準(zhǔn)篩查，從而區(qū)分患兒的病種。其次，相色譜質(zhì)譜技術(shù)的準(zhǔn)確性和靈敏度高、特異性強(qiáng)，并能同時(shí)檢測一個(gè)尿液樣品的有氨糖醇類、基酸類、糖類、機(jī)酸類、核酸堿基等復(fù)合物，可以一次性篩查多種多樣的遺傳代謝病。

1.3 氣相色譜質(zhì)譜儀的種類

質(zhì)譜儀能讓分子轉(zhuǎn)化成離子，利用電場、磁場將其按空間位置、時(shí)間先后等進(jìn)行質(zhì)核分離，并對(duì)進(jìn)行樣本物質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確分析；能夠準(zhǔn)確分析和計(jì)算尿液樣本的相對(duì)分子質(zhì)量、分子式、分子中同位素構(gòu)成、分子結(jié)構(gòu)等。氣相色譜質(zhì)譜儀器能改善信號(hào)的信噪比，有效加強(qiáng)質(zhì)譜儀的分辨率，并能同時(shí)檢測多種物質(zhì)，檢測水平可以達(dá)到pg級(jí)。氣相色譜質(zhì)譜技術(shù)是研究、分析和鑒定生物分子的前沿技術(shù)，能夠篩查并區(qū)分30余種新生兒遺傳代謝疾病。在科研領(lǐng)域，氣相色譜質(zhì)譜技術(shù)為蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)的研究奠定了基礎(chǔ)；在臨床實(shí)踐中，氣相色譜質(zhì)譜技術(shù)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)檢測的不足，提升了檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2 GC－MS篩查新生兒遺傳代謝疾病的適應(yīng)證

1966年，田中等日本醫(yī)學(xué)家應(yīng)用氣相色譜質(zhì)譜技術(shù)發(fā)現(xiàn)第一例異戊酸血癥。1991年，已能用氣相色譜質(zhì)譜技術(shù)同時(shí)檢測100余種有機(jī)酸類、氨基酸類、糖類復(fù)合物，并能夠診斷賴氨酸尿癥、胱氨酸尿癥、病鳥氨酸氨甲酰轉(zhuǎn)移、丙酸尿癥、酶缺陷癥、甲基丙二酸尿癥、中鏈?；摎涿溉毕荨⑽於崮虬Y等8種遺傳代謝疾病病。后來，日本研究者對(duì)氣相色譜質(zhì)譜技術(shù)檢測尿液成分的方法進(jìn)行改進(jìn)，形成了較為成熟的操作流程。目前，氣相色譜質(zhì)譜技術(shù)能夠診斷的遺傳代謝病種類已經(jīng)多達(dá)101種；遺傳代謝病病種的發(fā)病率和治療反應(yīng)等因素，氣相色譜質(zhì)譜技術(shù)能夠篩查22遺傳代謝病。

3 氣相色譜質(zhì)譜儀篩查遺傳代謝病面臨的挑戰(zhàn)及未來展望

3.1 氣相色譜質(zhì)譜儀篩查遺傳代謝病面臨的挑戰(zhàn)

氣相色譜質(zhì)譜僅需2～3min就能對(duì)有機(jī)酸、脂肪酸、氨基酸代謝異常等22余種代謝疾病進(jìn)行精準(zhǔn)篩查。氣相色譜質(zhì)譜技術(shù)對(duì)新生兒篩查的病種進(jìn)行拓展，提高篩查效率，但其讓然面臨著諸多挑戰(zhàn)：（1）氣相色譜質(zhì)譜儀的操作流程和維護(hù)比較復(fù)雜，檢驗(yàn)科醫(yī)生需經(jīng)過專門培訓(xùn)后才能正確操作和維護(hù)該儀器，對(duì)檢驗(yàn)科醫(yī)生的專業(yè)水平要求高。（2）氣相色譜質(zhì)譜的結(jié)果數(shù)據(jù)信息量大，需要具有高專業(yè)水平和豐富臨床經(jīng)驗(yàn)的代謝科室醫(yī)生分析其結(jié)果數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)、圖像等進(jìn)行分析時(shí)，還需考慮其他因素對(duì)于檢測結(jié)果的影響，比如，中長鏈?；鈮A表達(dá)水平會(huì)受到抗生素的影響、游離肉堿會(huì)受到新生兒母親的吃食影響、新生兒的體重、胎齡、日齡等會(huì)對(duì)檢測結(jié)果造成一定影響等。（3）新生兒遺傳代謝疾病檢測窗口期，即戊二酸血癥1型、酪氨酸血癥、脂肪酸氧化障礙疾病在新生兒作篩查時(shí)，還未產(chǎn)生異常代謝產(chǎn)物，這也會(huì)導(dǎo)致篩查結(jié)果存在偏差。

3.2 氣相色譜質(zhì)譜儀篩查遺傳代謝病的未來展望

遺傳代謝病單一病種發(fā)病率低，但因其種類繁多，以至于該病的總體發(fā)病率較高。氣相色譜質(zhì)譜技術(shù)在新生兒疾病篩查領(lǐng)域已獲得認(rèn)可，并將其投入篩查新生兒遺傳疾病的工作中，有助于在一定程度上提升新生兒遺傳代謝疾病的早期發(fā)現(xiàn)率。早發(fā)現(xiàn)就能早診斷、早治療，從而有效降低該病患兒的死亡率、致殘率，有效提升新生兒的生命質(zhì)量。氣相色譜質(zhì)譜技術(shù)高通量的特點(diǎn)，為拓展新生兒疾病篩查項(xiàng)目奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。目前，國外醫(yī)院已逐步將重度聯(lián)合免疫缺陷病、溶酶貯積癥等疾病納入篩查項(xiàng)目，國內(nèi)拓展新生兒疾病篩查項(xiàng)目也是必然趨勢，但需要結(jié)合國情制定合理的納入和排除標(biāo)準(zhǔn)，從而有效保證出生人口的素質(zhì)。

4 運(yùn)用氣相色譜質(zhì)譜儀篩查新生兒遺傳代謝疾病的流程

篩查程序包括血片采集及送檢、實(shí)驗(yàn)室檢測、質(zhì)量控制、代謝分析和代謝病診斷等。

4.1 采尿用濾紙袋采集尿液樣本

利用采尿?yàn)V紙袋收集新生兒尿液樣本。采樣時(shí)，應(yīng)注意以下事項(xiàng)：濾紙、大小應(yīng)為2cm×3cm；防止出現(xiàn)濾紙破碎和濾紙被夾在非纖維膜中的情況；采尿時(shí)，應(yīng)用尿液浸濕濾紙部分；采樣結(jié)束后，應(yīng)將尿液樣本放進(jìn)干燥袋。

4.2 使用濾紙?zhí)幚砟蛞簶颖?/h3>

操作流程如下：（1）打開干燥袋取出濾紙部分，并將圓柱型濾紙卷放入2.5ml的注射器外套筒內(nèi)；（2）將注射器的外筒放在離心用的試管內(nèi)，將1ml的脫離子水緩慢滴在濾紙上，放置5min；（3）用3000r/min的速度離心5min；（4）取離心液0.1ml，加入尿素酶15U，在37℃條件下反應(yīng)15min；（5）加入20μg內(nèi)標(biāo)和1ml無水酒精， 充分?jǐn)嚢?、離心，去掉蛋白沉淀，后將上層液在減壓狀態(tài)下充分干燥；（6）加入三甲基硅化劑，在90℃條件下反應(yīng)40min，取lml注入氣相色譜質(zhì)譜儀儀器中進(jìn)行分析。

4.3 運(yùn)用氣相色譜質(zhì)譜儀分析尿液樣本

具體流程如下：（1）在儀器中加入氦氣，并將層析柱的加熱條件定為從60℃開始，以17℃/min的速度加熱到325℃。需要注意，層析柱內(nèi)的加樣方式為20：1的分離方式。（2）分析采用電離法色譜的記錄方式為，從質(zhì)量數(shù)50～650，每秒進(jìn)行4次掃描。

5 結(jié)語

新生兒遺傳代謝疾病會(huì)威脅到新生兒的生命安全和身體健康，也會(huì)對(duì)其家庭造成傷害。因此，臨床醫(yī)生應(yīng)提高對(duì)該病的認(rèn)識(shí)水平和警惕性，國家也應(yīng)重視該類疾病防控和治療，設(shè)立新生兒遺傳代謝疾病篩查中心，積極開展新生兒尿液的氣相色譜質(zhì)譜篩查工作，為其生命質(zhì)量提供保障。遺傳代謝性疾病的種類繁多，致使其發(fā)病率大幅提升，為此需要積極運(yùn)用氣相色譜質(zhì)譜技術(shù)篩查新生兒遺傳代謝疾病，做好臨床研究與基礎(chǔ)研究工作，從而提升篩查水平，最終提升我國出生人口質(zhì)量。