当前位置: 仪器信息网 > 行业主题 > >

合成代谢类固醇

仪器信息网合成代谢类固醇专题为您整合合成代谢类固醇相关的最新文章,在合成代谢类固醇专题,您不仅可以免费浏览合成代谢类固醇的资讯, 同时您还可以浏览合成代谢类固醇的相关资料、解决方案,参与社区合成代谢类固醇话题讨论。

合成代谢类固醇相关的资讯

  • 赛默飞世尔科技实现对赛马体内合成雄性类固醇成功检测
    2009年3月4日,服务科学、世界领先的赛默飞世尔科技宣布在Kenneth L. Maddy分析化学实验室用液相色谱串联质谱成功检测合成雄性类固醇。该系统由Thermo Scientific Aria TLX-2涡流色谱系统和三重四级杆质谱仪组成,可以对来源于马的尿液和血浆中的同化雄性类固醇实现高准确和高灵敏的检测。 总部设在加利福尼亚州戴维斯国家高级实验室是经过授权的药物检测实验室,负责加利福尼亚州六个常任赛马场地以及九个季节赛场和其他一些相关赛事。 准确定量生物体中合成雄性类固醇的最大困难在于样品的制备。在生物体内,内源性的磷脂含量很高,有很强的基质干扰效应。这些干扰物影响待分析物的离子化,降低质谱定量分析的精密度和重现性(因为有离子抑制效应)。赛马的测试实验室一般用传统免疫测定法筛选,然后用气相色谱法质谱法进行确认,以减少干扰物的影响。然而,这些方法灵敏度差,需要复杂的样品制备过程,也不可能去除掉所有的基质干扰。 Kenneth L. Maddy分析化学实验室需要高准确度的分析方法和简单的样品制备过程,这样才能实现对大量的样品进行检测。Dr Scott Stanley教授是分析化学和药理学实验室主任, 用Thermo Scientific TurboFlow技术结合TSQ Vantage三重四级杆质谱仪开发出了相应的检测方案。非法服用合成雄性类固醇后,能够检测到血液中低至ppt(low parts per trillion)含量的物质。而且不需要复杂的固相萃取和液液萃取步骤。 Dr.Stanley 评价说,“该系统简化了我们检测方法的开发过程,除去了冗长和高成本的样品制备步骤,提高了样品检测通量,提高了检测灵敏度和准确性。此外,跟以前方法相比,该方法的定量限也提高了5-10倍。新系统已经成为我们研究合成雄性类固醇的一个基石,估计会节省十万美元的花费。如果仪器寿命按照最少5-7年来算,将最初成本投资收回大约在18-20个月。 若需了解更多关于Aria TLX-2涡流色谱系统和三重四级杆质谱,请邮件sales.china@thermofisher.com,也可以访问我们的网站www.thermo.com/turboflow or www.thermo.com/tsqvantage. Thermo Scientific是Thermo Fisher Scientific,的一部分,是全球科学服务领域的领导者。 关于赛默飞世尔科技(Thermo Fisher Scientific) 赛默飞世尔科技有限公司(Thermo Fisher Scientific Inc.)(纽约证交所代码:TMO)是全球科学服务领域的领导者,致力于帮助客户使世界变得更健康、更清洁、更安全。公司年度营收达到105亿美元,拥有员工34,000多人,为350,000多家客户提供服务。这些客户包括:医药和生物技术公司、医院和临床诊断实验室、大学、研究院和政府机构以及环境与工业过程控制装备制造商等。该公司借助于 Thermo Scientific 和 Fisher Scientific 这两个主要品牌,帮助客户解决从常规测试到复杂的研发项目中所面临的各种分析方面的挑战。Thermo Scientific 能够为客户提供一整套包括高端分析仪器、实验室装备、软件、服务、耗材和试剂在内的实验室工作流程综合解决方案。Fisher Scientific 则提供了一系列用于卫生保健,科学研究,以及安全和教育领域的实验室装备、化学药品以及其他用品和服务。赛默飞世尔科技将努力为客户提供最为便捷的采购方案,为科研的飞速发展不断地改进工艺技术,并提升客户价值,帮助股东提高收益,为员工创造良好的发展空间。欲获取更多信息,请登陆:www.thermofisher.com(英文),www.thermo.com.cn (中文)。
  • 运动兴奋剂类固醇 “守夜者”--- LC-FAIMS-MS/MS
    在刚闭幕的温哥华奥运会上,试想有多少运动员需要进行兴奋剂检测。虽然人体内存在多种其他化合物,但难以置信的是,我们可以利用LC-MS/MS选择性地确定痕量级化合物的存在。  有时无法直接观察到违禁药物,因此,德国体育大学的Sven Guddat及其同事们采用了Thermo Fisher Scientific的设备。左下方的LC-MS/MS谱图显示了去氢甲睾酮的一种长寿命代谢物的m/z 299&rarr 269定量离子对的谱峰。该代谢物存在寿命非常长,所以发现者将其命名为&ldquo 守夜者&rdquo &mdash 一位防止不法行为的保安人员。  唯一的麻烦是,体育运动管理机构需要确认违禁药物的存在。在本例中,确认离子被运动员体内的其他物质遮蔽,请看左图显示的m/z 299&rarr 121 和 m/z 299&rarr 147。这些干扰是被有意放置的吗?不可能,但是这个问题留待法院去判决。作为解决方案提供商,我们只关注如何去除这些干扰。  去除干扰是FAIMS的能力。试想如果这篇文章背景干扰很高,阅读文章就会非常困难,甚至会失去一部分原意。右方谱图显示利用LC-FAIMS-MS/MS去除了干扰,在运动员的尿液中发现并确认了&ldquo 守夜者&rdquo 的存在。  您是否愿意检测更多物质?FAIMS是一种可用于LXQ, LTQ, LCQ Fleet, TSQ, LTQ-Orbitrap 和 LTQ-FT 仪器的关键配置。FAIMS可以帮助您寻找下一个客户。(www.drugtestinganalysis.com) DOI 10.1002/data.73 FAIMS在运动药物合成雄性激素类固醇检测中的应用 Sven Guddat, Mario Thevis, James Kapron, Andreas Thomas和Wilhelm Schä nzer 采用质谱识别合成雄性激素类固醇对标准的兴奋剂控制方法提出了挑战。为了揭示服用兴奋剂的违禁行为,必须确认ppm范围内,痕量级合成雄性激素类固醇的存在。利用LC-FAIMS-MS/MS分析了包括表群勃龙、去氢甲睾酮代谢物(17&beta -羟甲基-17&alpha -甲基-18-norandrost-1,4,13-三烯-3-酮)、康力龙、16&beta -hydroxystanozolol和4&beta -hydroxystanozolol的人体尿液样品。根据世界反兴奋剂机构(WADA)法规,禁止在体育比赛中使用这些物质。将葡萄糖苷酸水解,并采用液液萃取制备。所有化合物均获得出色的回收率和精密度。获得表群勃龙和去氢甲睾酮代谢物的线性校准结果,并分别在750-1200和100-600 pg/mL的可靠响应范围内获得其浓度信息。评估检测限为25pg/mL(康力龙)、50pg/mL(去氢甲睾酮代谢物,16&beta -hydroxystanozolol)、100pg/mL(4&beta -hydroxystanozolol)和500pg/mL(表群勃龙)。将该试验应用至兴奋剂控制样品。对于所有分析物,LC-FAIMS-MS/MS均可出色地去除干扰,从而有效扩展了给药后的检测时间。 关键词:运动药物检测;FAIMS;合成雄性激素类固醇;LC-FAIMS-MS/MS关于赛默飞世尔科技(Thermo Fisher Scientific) 赛默飞世尔科技 (Thermo Fisher Scientific)(纽约证交所代码:TMO)是全球科学服务领域的领导者,致力于帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。公司年销售额超过105亿美元,拥有员工约35,000多人,在全球范围内服务超过35万家客户。主要客户类型包括:医药和生物公司,医院和临床诊断实验室,大学、科研院所和政府机构,以及环境与工业过程控制装备制造商等。公司借助于Thermo Scientific和Fisher Scientific这两个主要的品牌,帮助客户解决在分析化学领域所遇到的从常规测试到复杂研发的各种挑战。Thermo Scientific能够为客户提供一整套包括高端分析仪器、实验室装备、软件、服务、耗材和试剂在内的实验室综合解决方案。Fisher Scientific为卫生保健、科学研究、安全和教育领域的客户提供一系列实验室装备、化学药品及其他用品和服务。赛默飞世尔科技将努力为客户提供最为便捷的采购方案,为科学研究的飞速发展不断改进工艺技术,提升客户价值,帮助股东提高收益,为员工创造良好的发展空间。更多信息,请浏览公司网站:www.thermofisher.com (英文)或www.thermo.com.cn(中文)。
  • 血清(浆)类固醇激素液相色谱-串联质谱检测质量保证专家共识发布
    液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)在人体血清(浆)类固醇激素检测中展现出优于传统免疫学方法的特异性高、分析测量范围宽、多标志物同时检测等特点,已成为国际内分泌学领域相关疾病实验室诊断的首选方法。目前,国内医学实验室开展血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检测多参考已发表学术论文和仪器厂家说明书提供的通用操作和检测程序。然而,血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检测的技术难度大,临床实验室检验人员大多数缺少质谱领域专业培训和实践经验,而通用程序缺乏针对性和实操性,尤其我国尚无针对该检测程序和质量保证的系统性文件,导致实验室间检测结果存在较大差异,阻碍了该技术的临床应用。为规范我国血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检测,共识从检验前、中、后程序及其质量保证进行详细说明,并提出针对性建议,为实验室开展该检测项目提供参考,以推动我国血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检测的临床应用和结果一致性。  类固醇激素是一类具有环戊烷多氢菲母核的脂肪烃化合物,根据化学结构及生理功能可分为肾上腺皮质激素(糖皮质激素、盐皮质激素)、性激素(雌激素、雄激素、孕激素)及维生素D [ 1 ] ,在人体生长发育、能量代谢、免疫调节、生育功能调节等方面发挥重要作用。血清(浆)类固醇激素异常与先天性肾上腺皮质增生(congenital adrenal hyperplasia,CAH)、原发性醛固酮增多症、库欣综合征、多囊卵巢综合征(polycystic ovary syndrome,PCOS)、儿童发育延迟或性早熟等多种内分泌疾病密切相关 [ 2 ] ,因此其检测广泛应用于多种内分泌疾病的临床研究、诊断以及健康评估。传统免疫学方法尽管自动化程度高,但特异性相对不足,且线性范围窄,难以实现精准检测。液相色谱-串联质谱(liquid chromatography-tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)具备特异性高、分析测量范围宽等性能优势,且能在短时间内同时准确测定多种类固醇激素及中间代谢产物,是目前精准、全面定量分析血清(浆)类固醇激素的首选方法 [ 3 , 4 ] 。  尽管已有众多研究报道多种类固醇激素的LC-MS/MS检测,包括方法开发和优化 [ 5 , 6 ] 、生物参考区间建立 [ 7 ] 等,国外已有针对血清(浆)雄激素、雌激素LC-MS/MS检测程序的指南 [ 8 ] ,国内有LC-MS/MS临床应用通用建议共识及25羟-维生素D和雄激素LC-MS/MS检测的共识 [ 9 , 10 , 11 ] ,但依然缺乏涵盖检验前、中、后阶段的LC-MS/MS检测操作程序和质量保证的指南和共识。基于此,为规范我国血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检测,中国质谱学会临床质谱专家委员会组织专家参阅国内外相关文献并结合临床应用经验,面向医学实验室临床质谱检验人员,针对肾上腺皮质激素和性激素LC-MS/MS分析全流程的质量保证进行详细说明并提出建议,为实验室开展血清(浆)类固醇激素检测项目提供参考,以推动我国血清(浆)类固醇激素检测的临床应用和结果一致性,提升我国类固醇激素异常相关疾病的精准诊断能力。  01血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检验前质量保证  (一)标本采集  人体类固醇激素浓度受多种因素影响,包括昼夜节律、生理周期、采血体位和药物等,应根据临床具体需求和激素水平影响因素,制定合理采样流程,并推荐给标本采集人员和患者。例如:皮质醇分泌通常在清晨6:00—8:00达到峰值浓度,因此峰值监测推荐清晨采集患者血液标本 连续监测则采样时间点应相对固定 [ 12 ] 醛固酮仰卧位采血比直立位采血检测结果低50% [ 13 ] 女性患者进行血清(浆)雌激素检测时需明确卵泡期、黄体期等信息,对于无规律月经周期女性,需明确绝经(特别是早绝经)原因,如自然绝经、外科手术、辐射、药物作用等 [ 14 , 15 ] 。  含有分离胶的促凝管中存在睾酮干扰峰,且分离胶可吸收类固醇激素,标本体积和储存时间也可不同程度影响检测结果 [ 16 ] 。新生儿CAH二级筛查中,EDTA采血管可导致17α-羟孕酮、雄烯二酮及11-脱氧皮质醇的LC-MS/MS检测结果偏高,造成假阳性 [ 17 ] 。另外,更换采血管品牌或批号也可能影响待测物色谱峰分离度,应制定包括峰分离度、保留时间漂移范围等色谱参数的可接受标准,以监测潜在干扰峰的影响强弱及变化。  建议1 针对有昼夜和/或周期节律的类固醇激素,实验室应根据其临床预期用途,指导患者和采血人员选择合适的采血时机,例如清晨采血检测皮质醇、睾酮水平,卵泡期采血检测雌激素水平。推荐采用不含分离胶的血清(浆)采血管采集标本,新生儿二级CAH筛查推荐采用肝素抗凝剂采血管。  (二)标本保存和运输  实验室应根据类固醇激素质谱检测的标本保存条件及检测频率进行标本的稳定性验证 [ 18 ] 。标本稳定性验证实验应至少包括环境温度、冷藏和/或冷冻条件下的稳定性,如果标本存在冻存后复查的可能,还需考察反复冻融对标本稳定性的影响。另外,标本采集、运输及前处理阶段的稳定性也需进行评估。标本稳定性实验均需使用新鲜血清(浆),通过比较新鲜采集和保存后的血清(浆)标本检测结果评估其稳定性。  如果实验室根据参考文献报道或试剂说明书设置标本保存条件,需包含明确的稳定性、标本类型、类固醇激素浓度、保存温度范围、保存时间以及保存后标本浓度较新鲜标本的变化百分比。为确保标本保存后类固醇激素检测结果“稳定”或“无明显变化”,需明确测量程序、含量计算程序及含量变化的可接受范围。如果这些信息缺失,实验室应自行建立标本稳定性的可接受条件。  建议2 实验室应根据标本保存的实际需求,使用新鲜标本对来自文献报道或试剂说明书的标本稳定性进行验证,或自建稳定性可接受的标本保存条件。建议血清(浆)标本中类固醇激素稳定保存的条件及时间见 表1 。  02 血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检验质量保证  (一)标本前处理  标本前处理方法取决于待测物的理化性质、灵敏度要求和分析方法。其目的是将待测物从血清(浆)及其他潜在干扰物质中分离、提取、纯化,并实现对待测物的浓缩。大多数糖皮质激素(如17α-羟孕烯醇酮、17α-羟孕酮、11-脱氧皮质醇、皮质醇、可的松)和盐皮质激素(如孕烯醇酮、孕酮、脱氧皮质酮、皮质酮)为疏水结构,均可与相应转运蛋白结合存在于血液中,游离形式约占1%。但血液中,约50%醛固酮以游离形式存在。睾酮和雌二醇与白蛋白结合力弱,与性激素结合球蛋白(sex hormone binding globulin,SHBG)结合力强,2%~4%睾酮呈游离形式,60%~75%睾酮与SHBG结合,20%~40%睾酮与白蛋白结合 [ 1 ] 。平衡透析可去除血中结合型类固醇激素进而检测游离型激素水平,但测量程序要求更高的灵敏度。如果结合型类固醇在水解前无法被直接检测,则需水解后进行检测,并明确结合型类固醇是否完全水解,且水解步骤不会导致类固醇降解,如硫酸雌酮在提取之前需通过水解酶获得游离型雌酮。亲脂性性激素(雄烯二酮、睾酮、双氢睾酮、雌酮、雌二醇、雌三醇)较亲水性性激素(硫酸脱氢表雄酮、硫酸雌酮)在血液中浓度低,因此亲脂性性激素的LC-MS/MS测量程序通常需要更复杂的标本前处理以消除基质干扰并浓缩待测物以达到理想的定量限(limit of quantification,LOQ)。  血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检测的标本前处理流程通常包括:(1)取等量临床标本、标准品、质控品和基质空白 (2)加入内标物 (3)提取 (4)纯化 [ 19 ] 。对易氧化的类固醇激素,前处理时需尽可能避免发生氧化以防待测物降解及产生干扰物。例如,在样品浓缩时使用惰性气体(如氮气),而非加热真空离心浓缩。去除可能干扰检测或影响前处理的物质后,宜将分析物转移到液相色谱流动相洗脱溶剂中,保持初始浓度比例,以备后续分析。推荐使用与待测物具有相似结构和离子化性质的同位素标记物(或结构类似物)作为类固醇激素LC-MS/MS检测内标物,例如氘代或 13C标记的类固醇。通过比较已知浓度内标物与待测物的信号,校正样本前处理、色谱分离、离子化过程及基质效应所产生的误差。类固醇激素的同位素内标物大多为商品化试剂,如无商品化试剂,应优先选择使用非内源性但与待测物结构类似的合成类固醇作为内标物,并确保内标物与待测物具有相同或相近保留时间。内标物的相对分子质量应至少比相应待测物大3,氘代或 13C标记数量控制在7,化学纯度应≥98%,同位素内标物纯度≥97%。  内标物需加入到所有校准品、质控品和待测标本中,且应在提取或纯化步骤之前或同时加入。加入内标物后需静置足够长的时间(通常15~30 min)以平衡内标物与结合蛋白的相互作用,抵消因蛋白结合导致的检测浓度偏低,如睾酮和睾酮-d 3需30 min完成平衡(22 ℃)。内标物的质谱信号强度应在不同分析批次中保持稳定,平衡时间不足可能会导致内标物信号强度不稳定。  建议3 使用与待测物有相同理化性质的商品化同位素标记物作为类固醇激素LC-MS/MS检测内标物( 表2 ),浓度设置在校准曲线的中浓度或医学决定水平附近,实验室应制定内标物信号强度波动的批间可接受范围。  血液中存在的大量蛋白质、多肽、小分子化合物等可引起LC-MS/MS的离子源和检测器饱和,导致离子抑制或分辨率不足,干扰检测结果。因此,LC-MS/MS分析前应提取待检测物,去除无机化合物(如盐)、蛋白质、脂质(如甘油三酯)和磷脂等物质的干扰,提高检测灵敏度、重复性和稳定性。  LC-MS/MS分析标本的提取方法包括蛋白沉淀(protein precipitation,PPT)、液液萃取(liquid-liquid extraction,LLE)、固相萃取(solid-phase extraction,SPE)等。PPT利用蛋白沉淀剂使蛋白变性沉淀,离心后直接取上清液进行检测,不适用于含量较低或有蛋白结合特性的类固醇激素。LLE利用溶剂的相似相溶原理,将目标化合物从液体混合物中分离出来,因操作繁琐且需要消耗大量有机溶剂,故临床常用固相支撑液液萃取(supported liquid extraction,SLE)替代传统LLE,降低有机溶剂消耗。而SPE采用固体颗粒色谱填料(通常填充于小柱型装置中)对样品不同组分进行化学分离,较SLE具有更优的去磷脂干扰能力,是类固醇激素标本提取的首选方法,但也具有操作步骤多、成本高等缺点。针对类固醇激素的不同极性,脂溶性激素通常选择亲脂基团填料的SPE方法萃取待测物,非脂溶性激素选择亲水基团或阴阳离子交换填料的SPE方法萃取待测物。为进一步去除与待测物共同洗脱的干扰物,可联合LLE和SPE,或吹干提取物后用不同溶剂重新提取。其中,通过高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)可在线进行SPE,以减少手工操作,节省时间和人力成本,但目前尚无多种类固醇激素在线SPE提取解决方案。也有通过使用单个或多个提取柱串联色谱柱,如提取/上样柱、一次性SPE柱、二维色谱,提高色谱分离效率和检测灵敏度,使血清(浆)标本无需或只需经简单蛋白沉淀处理即可进行分析。  建议4 根据待测类固醇激素理化性质及测量灵敏度要求推荐使用SLE或SPE标本提取方法。  (二)类固醇激素LC-MS/MS定量分析  LC-MS/MS通过结合HPLC的高效分离浓缩能力与三重四极杆质谱的高特异性和高灵敏度定量性能,准确测量标本中浓度极低、理化性质相似的类固醇激素,其特异性较免疫学分析明显提高。  1. HPLC分离:HPLC是一种基于待测物在固定相和流动相中具有不同分配系数的分离技术。通常使用对非极性分子具有高亲和力的非极性固定相(如 18C、五氟苯基等)色谱柱分离类固醇激素 [ 20 ] ,通过流动相极性变化将吸附于色谱柱上的类固醇激素重新溶于流动相,从而实现逐步洗脱分离。通过开发精密的流动相梯度洗脱程序和使用适合的色谱柱可以分离结构非常相似的类固醇激素及其代谢物,包括一些同分异构体(如21-脱氧皮质醇、11-脱氧皮质醇)。通过依次洗脱标本中所有待测物,降低检测信号的复杂度,分离组分信号随时间出现一组近似高斯分布的色谱峰群,生成检测信号强度随时间变化的色谱图。另外,流动相中通常加入挥发性添加剂(如0.01 mol/L甲酸铵、0.1%甲酸),其浓度不应超过0.5%,以增强化合物离子化,而不应含非挥发性流动相添加剂。色谱柱可选择粒径较小的分离柱,实现短时间内更好的分离效果,也可根据文献综合选择。色谱柱应在寿命期限内使用,并根据检测量、峰型、保留时间、分离度、柱压等参数判断是否需要更换。实验室应做好色谱柱的日常维护,在每日检测结束后进行日常冲洗程序,并最终将色谱柱保持在95%及以上的甲醇或乙腈中,尽可能地延长色谱柱的使用寿命及使用质量。  建议5 为有效分离结构相似的类固醇激素及其代谢产物,推荐实验室使用 18C或五氟苯基填料,色谱柱粒径≤3 μm,有机相梯度洗脱程序:0.5~4.0 min,40%~55% 4.0~6.5 min,55%~75% 6.5~7.5 min,75%~99%。  2. 串联质谱检测:类固醇激素LC-MS/MS测量程序使用的离子源主要包括电喷雾电离(electrospray ionization,ESI)和大气压化学电离(atmospheric pressure chemical ionization,APCI)。在常规临床检测中,醛固酮、皮质醇、11-脱氧皮质醇、21-脱氧皮质醇、可的松、睾酮、孕酮、17α-羟孕酮、皮质酮、雄烯二酮、脱氢表雄酮可采用ESI或APCI离子源。与ESI相比,APCI离子源温度更高,脱溶剂更充分,因此基质效应更小。然而,APCI更适用极性较小的类固醇激素,如3β-羟基-5-烯类固醇 [ 21 ] ,在需同时检测多个类固醇激素的临床应用中具有局限性。  类固醇激素分子经离子源电离后进入三重四极杆质量分析器,根据质荷比进行分离,并采用多反应监测(multiple reaction monitoring,MRM)或选择反应监测(selected reaction monitoring,SRM)模式采集数据。最终借助质量分析器选择特定母离子和子离子,通过母离子/子离子对和各分析物及内标物的色谱图及峰面积对目标化合物进行定量。不同仪器,其离子对信息及检测参数并不完全相同,每个化合物通常选择2个离子通道分别作为定性离子和定量离子通道( 表3 )。基于定性离子、化合物极性及内标物分离峰综合判断目标化合物的分离峰。  建议6 类固醇激素LC-MS/MS检测选择ESI或APCI离子源,采用MRM或SRM模式,应在性能验证时优化质谱参数。  3. LC-MS/MS测量程序性能验证和/或确认:测量程序的性能要求取决于其预期临床用途、待测类固醇激素生物学变异及仪器灵敏度水平。如检测女性、儿童血清睾酮,测量程序的灵敏度需要达到0.02 ng/ml 同时检测浓度差异大的多个分析物,如雌二醇、雌酮、雄烯二酮,需验证测量程序对每个分析物的分析性能是否满足临床需求。值得注意的是,由于血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS测量程序包含的人工操作步骤多,各实验室环境条件、仪器设备配置、人员水平相差大,因此即使实验室使用商品化试剂盒(Ⅰ、Ⅱ类),也应进行性能确认或验证。LC-MS/MS测量程序性能验证和/或确认程序可参考共识 [ 22 ] 或美国临床和实验室标准协会(Clinical and Laboratory Standards Institute,CLSI)C62-A [ 23 ] ,并根据生物变异、临床指南、政策法规等设定性能验证中每项参数的可接受标准。  (三)类固醇激素LC-MS/MS测量程序的分析性能指标  类固醇激素相关疾病的临床诊断对检测指标及灵敏度有不同需求,实验室应综合临床需求及仪器灵敏度确定LC-MS/MS测量程序分析性能。  1.肾上腺皮质激素:皮质醇是最主要的肾上腺皮质激素(约占75%~95%),血液中总皮质醇、游离皮质醇水平及昼夜节律变化常用于辅助诊断原发性和继发性肾上腺功能不全、库欣综合征、艾迪生病。正常成人清晨血清总皮质醇浓度通常在20~50 ng/ml,经平衡透析后的游离皮质醇浓度约占总皮质醇5%,可更准确反应皮质醇水平及节律,推荐检测血清(浆)游离皮质醇(LOQ≤1 ng/ml)。皮质醇联合17α-羟孕酮、雄烯二酮常用于筛查11-羟化酶或21-羟化酶缺乏型CAH。大多数(约90%)CAH由21-羟化酶基因变异导致,患者血清雄烯二酮水平通常升高5~10倍,17α-羟孕酮水平升高幅度更大,而皮质醇水平较低或无法检测。不同年龄、性别人群17α-羟孕酮及雄烯二酮水平差异较大,推荐实验室检测17α-羟孕酮(LOQ≤0.1 ng/ml),检测区间上限设定在参考区间上限10倍以上 [ 24 ] 。  硫酸脱氢表雄酮、孕烯醇酮、孕酮、17α-羟孕烯醇酮、11-脱氧皮质酮和18-羟皮质酮常用于已排除11-羟化酶、21-羟化酶缺乏型CAH,及确认3β-羟基类固醇脱氢酶缺乏和17α-羟化酶缺乏型CAH。在非常罕见的17α-羟化酶缺乏症中,雄烯二酮、所有雄激素前体(17α-羟孕烯醇酮、17α-羟孕酮、硫酸脱氢表雄酮)、睾酮、雌酮、雌二醇和皮质醇水平降低,而盐皮质激素(孕酮、11-脱氧皮质酮和18-羟皮质酮)水平明显升高。醛固酮是典型的盐皮质激素,常用于辅助诊断原发性醛固酮增多症(如肾上腺肿瘤、肾上腺皮质增生)和继发性醛固酮增多症(如肾血管疾病、盐耗竭、钾负荷、肝硬化腹水、心力衰竭、妊娠、Bartter综合征),以上情况醛固酮水平通常可升高10~100倍。因此,建议醛固酮LOQ≤0.02 ng/ml,检测区间上限设定在参考区间上限100倍( 表4 )。  2.雄激素:LC-MS/MS较易检测正常成年男性雄激素水平,但对低雄激素水平人群,如女性、儿童以及性腺功能减退的男性,则要求测量程序具有更高的灵敏度。对成年女性,睾酮水平通常用于评估由肾上腺合成异常和PCOS导致的高雄激素血症及相关的女性多毛症、月经紊乱、不孕等疾病。对儿童,睾酮水平通常用于评估外生殖器性别模糊、性早熟或发育延迟,以及用于CAH的诊断。建议女性或儿童的睾酮测量程序LOQ≤0.02 ng/ml,并需配置高灵敏度LC-MS/MS系统,并对样品进行离线或在线前处理,如LLE、SPE或多个提取步骤结合(如PPT结合SPE) [ 8 ] 。  双氢睾酮以及双氢睾酮/睾酮比值可用于诊断雄激素缺乏症、监测雄激素替代治疗或5α-还原酶抑制剂疗效,建议采用双氢睾酮非衍生化法LC-MS/MS检测(LOQ≤0.05 ng/ml)。雄烯二酮还可用于诊断和评估女性高雄激素血症、多毛症、不孕症,儿童性早熟、发育延迟、CAH,以及肾上腺、性腺肿瘤。在CAH、女性高雄激素血症等疾病中,雄烯二酮水平明显升高,但在3β-羟基类固醇脱氢酶缺乏症、17α-羟化酶缺乏症及类固醇合成急性调节蛋白缺乏症等罕见病及2岁以下儿童中,其水平较正常成人明显降低,建议其LOQ≤0.02 ng/ml。雄烯二酮检测的子离子与睾酮子离子具有相同的质荷比,因此实验室需验证睾酮和雄烯二酮的色谱分离度。  脱氢表雄酮和硫酸脱氢表雄酮除联合肾上腺皮质激素用于CAH辅助诊断以外,还可用于鉴别诊断肾上腺功能不全或亢进。与性激素联合可用于区分肾上腺功能初现与性早熟,诊断儿童CAH和女性PCOS。儿童脱氢表雄酮水平较低(通常1~8岁儿童2 ng/ml),为了准确诊断儿童肾上腺功能初现、性早熟,建议脱氢表雄酮LOQ≤0.02 ng/ml,硫酸脱氢表雄酮LOQ≤30 ng/ml。  3.雌激素:对低浓度雌激素的准确检测可用于儿童性发育延迟或性早熟的评估,以及绝经后女性乳腺癌发病风险或芳香酶抑制剂治疗效果评估。非衍生化前处理,ESI负离子模式下检测雌二醇、雌酮及雌三醇建议LOQ≤0.01 ng/ml [ 25 ] 。硫酸雌酮在体内的浓度是雌二醇和雌酮的10~50倍,且半衰期较长,因此可用于雌激素水平状况评估。  建议7 实验室应根据临床需求、待测类固醇激素生物学变异及仪器灵敏度水平,建立分析性能满足要求的类固醇激素LC-MS/MS测量程序( 表4 )。  (四)类固醇激素LC-MS/MS测量程序的质量保证  1. 量值溯源:量值溯源是通过一条具有明确不确定度的不间断传递链,使测量结果的量值能够与规定的参考标准(国家或国际计量标准)联系起来 [ 28 ] 。类固醇激素量值的可溯源性是实现实验室间测量结果一致的基础,即同一标本在不同时间和地点采用不同测量程序得到准确测量结果。实验室应参考国际标准化组织(International Organization for Standardization,ISO)17511文件及中国合格评定国家认可委员会关于测量结果的计量溯源性文件要求建立计量溯源链,核心要素包括被测物、参考物质、校准及赋值程序、测量结果验证 [ 28 ] 。  实验室应参考国际临床化学和检验医学联合会/国际纯粹与应用化学联合会文件明确被测物属性,包括分析物特性(如化学形式)、测量基质、单位等 可通过检验医学溯源联合委员会网站或国家标准物质资源共享平台查询参考物质信息,并优先选择具有明确溯源信息的参考物质(如有证参考物质)作为校准品。对无有证参考物质的类固醇激素,实验室应参考CLSI EP30评估校准品的特性、纯度、均一性、稳定性及互通性并制定相关评估程序 [ 29 ] 。  需明确的是,计量溯源链本身并不直接保证测量结果的准确性和一致性,溯源链中每次量值传递都会新增测量不确定度,测量的准确度和不确定度也可能在使用新校准品或仪器大修后改变,实验室应通过检测校准品、参加能力验证计划或实验室间比对,明确测量程序的正确度和精密度。  建议8 实验室应优先选择具有明确溯源信息的类固醇激素参考物质作为校准品,建立计量溯源链。  2. 校准:校准是确定或校正质谱仪检测信号强度与待测物浓度之间的相关性。通常将校准物质加入到经活性炭处理、不含待测类固醇激素的单一来源或混合血清(浆)基质中以制备一系列稀释校准品。类固醇激素LC-MS/MS测量程序性能验证、更换试剂或校准物批号后,需确定每个分析批校准曲线的斜率、截距和相关系数的可接受标准。每个分析批都需进行校准,如果一个分析批包含的样品很多,校准品可在分析批不同位置进样,并监测每个校准品检测值与理论值的偏倚,以明确在大样本量分析中的校准漂移情况。  校准确认是采用与检测临床标本相同的测量程序,分析在报告范围内已知待测物浓度的标本或商品化室间质量评价(external quality assessment,EQA)质控物以确认仪器或检测系统的校准,验证正在使用的校准曲线在检测患者标本时依然有效。建议在变更标准品批次后、确认不同分析批之间的校准有效性时,开展校准确认。校准确认品应与实际患者标本相同或具有相似的性质,并与患者标本进行相同的前处理。与患者标本基质不同的质控品和校准品不可作为校准确认品。  建议9 实验室应对每个分析批进行校准,并监测每个校准品浓度检测值与理论值的偏倚。  3. 室内质量控制:血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS测量程序室内质控的难点是获取与患者标本基质相近且稳定性好的质控品。对于多组分分析的血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS测量程序,应优先选择生产质控严格、稳定性明确,并同时包含多个待测组分的商品化质控品。使用经处理的血清(浆)、冻干或合成基质质控品的一个明显缺点是,因与患者标本基质不完全相同而产生不同的质谱响应。而未添加分析物的患者血清(浆)质控品可能在评估测量程序性能时比经过处理的质控品更可靠。如通过将类固醇纯溶液标准品添加入基质制备质控品,用于制备质控品的类固醇标准品批号及基质应有别于制备校准品的类固醇标准品及基质。另外,实验室可使用低、中、高浓度的单个或混合患者样本作为质控品。为了保证质控结果解读的一致性,质控样品应大批量制备,分装储存,并明确质控品的储存稳定性及与患者标本基质的一致性。  实验室应自行确定质控物靶值及最大允许不精密度( 表4 ),将质控物放置在每一分析批内和分析批间的不同位置检测,以监测测量程序的批内、批间漂移情况。可参考《临床检验定量测定室内质量控制 WS/T641-2018》 [ 30 ] 建立测量程序的质控方案和失控规则(如1 3 s 、3 2 s 等),以及失控后处理措施,如分析批内质控不合格,应复测标本。  建议10 实验室应优先选择质量可靠、与患者标本基质一致的质控物,确定质控物靶值及最大允许不精密度,建立质控方案、失控规则和处理措施。  4. 分析批设置:血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS测量一般分批进行,分析批的长度取决于系统校准稳定性和成本效益。一个典型的分析批应包含校准品、质控品、患者样本、空白样品、校准确认品(用于验证校准曲线的有效性,非必需)。实验室通过校准曲线、质控和校准确认监测每个分析批的有效性。当检测量大于2×96个时,建议每检测批次(96个/批次)都包含校准品、质控品和空白样本。实验室应确定并文件化血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS测量程序的分析批长度 [ 31 ] 。  建议11 实验室应根据血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS测量系统的稳定性和成本效益确定分析批的长度,并通过校准曲线、质控和校准确认监测每个分析批的有效性。  5. 能力验证/室间质量评价:由于血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检测程序标准化不足,基于分组数据进行测量结果一致性评估的EQA计划价值有限。正确度验证计划可同时监测测量程序的正确度和一致性,实验室应定期(1~2次/年)参加国家卫生健康委和/或省级临床检验中心正确度验证计划,如卫生健康委临床检验中心组织的类固醇激素正确度验证。正确度验证计划使用经最少程序处理的临床样本,通过参考方法对类固醇激素定值后,用于评估参评实验室LC-MS/MS测量程序的正确度和量值溯源性。对无正确度验证和室间质量评价计划的类固醇激素LC-MS/MS检测项目,实验室需定期(如2次/年)进行实验室间比对,并应优先选择通过ISO15189认可的实验室,以保证实验室间结果的一致性。  建议12 实验室应定期(1~2次/年)参加国家卫生健康委和/或省级临床检验中心组织的类固醇激素检测能力验证计划,无能力验证计划的项目需定期(2次/年)进行实验室间比对。  (五)数据收集及分析  实验室应建立患者样品、空白样品、校准品和质控品的数据处理、峰积分的标准操作程序,并在每一次临床检测中保持一致。数据处理软件应带有审核追踪功能可查询每个样品的数据处理方法。  1. 校准曲线接受原则:以校准品/内标物浓度比值为 X轴、分析物/内标物响应比值为 Y轴,构建校准曲线,将每个患者样品、质控品和空白样品的分析物/内标物响应比值代入校准曲线方程计算被测物浓度。分析患者标本时使用的校准曲线回归方法应与进行测量程序性能验证时使用的方法保持一致,大多数情况采用线性回归。如果校准曲线数据方差不同质(不同浓度点差异不同),推荐使用1/ x或1/ x 2权重回归分析以使低浓度校准点的偏倚在可接受范围。实验室应通过观察每个校准浓度点的相对偏差或总相对偏差选择合适的权重分析方法。  血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS测量程序性能验证应明确校准曲线可接受标准:使用校准曲线计算出的校准品浓度与理论浓度之间偏倚可接受范围为85%~115%(LOQ浓度点:80%~120%)。确定校准曲线斜率和截距的可接受标准,计算相关系数、确定其接受范围(通常需0.99),并应用于常规分析的评估。校准曲线的可接受标准应与测量程序性能(如准确度)匹配。  建议13 血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS测量校准曲线计算的校准品浓度与理论浓度之间偏倚的可接受范围推荐设置为85%~115%(LOQ浓度点:80%~120%)。  2. 色谱峰积分:应在类固醇激素LC-MS/MS常规检测中通过优化积分参数完成色谱峰的自动积分,以尽量避免操作人员手动积分导致的不一致性。通常使用3倍LOQ浓度类固醇激素样品的色谱峰优化自动积分参数。对色谱峰进行平滑处理可提升积分准确性,仪器背景杂质信号过高或色谱峰采集数据点不足可导致色谱峰不够平滑。但色谱峰过度平滑会导致峰形变宽和丢失细节,如将肩峰平滑进待测物的色谱峰,将影响待测物定量结果准确性。对于采样率较慢的系统,可使用成组平滑方法减小背景杂质信号的影响。经验性色谱峰平滑参数应在所有样品分析中保持一致。  建议14 应尽量通过优化积分参数完成每个待测类固醇激素的色谱峰自动积分,避免手动积分,实际标本检测需统一峰积分、平滑参数。  3. 色谱峰核查:在类固醇激素LC-MS/MS测量程序性能验证时,应建立色谱峰保留时间、背景杂质信号强度、峰形和峰分辨率的核查规则。理想的色谱峰是对称的且基线分离完整。如果一个分析批内有样品色谱峰基线分离不完整、峰形变宽或裂分,排除管路连接不正确的原因,应考虑更换色谱柱。实验室必须核查色谱峰的保留时间以确保待测物分析峰的正确积分,并在标准操作流程中明确保留时间的最大允许漂移范围,分析批间的变化应不超过±2.5%。样品中分析物色谱峰的保留时间应与校准品的保留时间一致。实验室可采用人工核查色谱峰,也可通过在仪器控制软件中设置色谱峰核查参数自动完成。如果使用自动色谱峰核查,实验室需验证自动核查参数及流程的有效性,同时明确需人工介入核查的情况。  建议15 实验室应建立每个待测类固醇激素的色谱峰保留时间、背景杂质信号强度、峰形、峰分辨率的核查规则和允许范围。  4. 内标峰面积核查:通过计算每个类固醇激素LC-MS/MS检测样品内标峰面积与校准品平均峰面积的比值确定每个样品的内标峰面积回收率。内标回收率用于校正分析物提取回收率,每个样品内标峰面积不同是可接受的,但在性能验证时应建立样品之间内标峰面积变动的最大可接受范围。样品内标峰面积回收率出现明显降低提示前处理效率低或存在其他可导致离子抑制的干扰物或存在干扰内标定量离子对的杂质峰。对于内标峰面积比前后样品少2/3或50%的样品,应复检。明显升高的回收率提示内标峰包含干扰峰,也需复检。可通过内标峰面积随进样量变化作图,识别过低或过高的回收率。  建议16 实验室应日常监测每个待测类固醇激素的内标峰面积在标准品、质控物及标本间的波动,建立内标峰面积波动的最大可接受范围。  5. 定性离子对监测:类固醇激素LC-MS/MS常规检测中,一个离子对用于定量分析(定量离子对),另一个离子对用于定性分析(定性离子对)。定性离子对用于分析物定性,在识别样品干扰物中发挥重要作用。定量离子对峰面积与定性离子对峰面积的比值在不同样品间应保持一致,如果发生变化则提示存在干扰物质。如果无法检出定量或定性离子对则提示样品中不存在该分析物或存在干扰物,应进一步分析原因。应同时评估分析物和内标物的定量离子对/定性离子对比值。定性离子对应在整个测量区间有稳定的响应,避免使用脱水分子、脱乙酰基、脱甲基或加合物的子离子设置定性离子对。测量程序性能验证时应建立定量/定性离子对比值差异的可接受范围(如±30%),并在每一个样品检测中予以监测。  建议17 实验室应日常监测每个待测类固醇激素的定量/定性离子对峰面积比值在标准品、质控物及标本间的波动,并设置最大可接受范围。  03 血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检验后质量保证  1.数据存储:实验室应保存血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS分析产生的完整原始数据和处理数据,包括测量程序使用的色谱和质谱参数设置、每个离子对的色谱和质谱数据等,必要时使用独立系统备份数据。  2.参考范围:由于抗原抗体非特异性反应及与LC-MS/MS测量结果的偏差,采用免疫法建立的类固醇激素参考范围一般不适用于LC-MS/MS测量程序,然而我国目前尚未建立公认统一的类固醇激素LC-MS/MS检测参考范围,实验室可参考CLSI EP28针对目标检测人群验证国外权威机构建立的参考范围 [ 32 ] ,不同类固醇激素需按性别、年龄和/或月经周期分组,例如绝经前妇女的雌二醇、雌酮和雌三醇的浓度因月经周期或妊娠阶段的不同而有较大差异。  建议18 实验室可针对目标检测人群验证国外权威机构建立的类固醇激素LC-MS/MS参考范围,推荐建立中国人群的参考范围。  3.结果解读及报告:肾上腺皮质激素代谢终产物醛固酮和皮质醇浓度增高分别和醛固酮增多症和皮质醇增多症(库欣综合征)密切相关 17α-羟孕烯醇酮、17α-羟孕酮及其雄激素代谢产物(如脱氢表雄酮、雄烯二酮)水平的异常往往与女性PCOS、高雄激素血症及性发育异常等内分泌疾病相关 绝经后女性雌二醇检测是乳腺癌发病风险评估的关键 对女性和青春期前儿童体内睾酮的检测是鉴别儿童性早熟、女性高雄激素血症和PCOS的关键 对峰谷游离皮质醇的准确检测可有效辅助诊断库欣综合征 对17α-羟孕酮、雄烯二酮、孕烯醇酮、孕酮、17α-羟孕烯醇酮、11-脱氧皮质酮和18-羟皮质酮的准确检测是确定CAH亚型的重要依据。此外,血清(浆)类固醇激素检测结果的解读应基于目标患者或人群的基本信息,如性别、年龄、生理期、昼夜节律及立卧位等,对结果解读具有重要参考意义。因此,实验室应为类固醇激素质谱检测的目标人群建立个性化的结果解读规则。为了报告的准确性,类固醇激素结果的解读还应结合类固醇代谢通路和临床初步诊断。  建议19 实验室应结合患者临床信息、方法性能、临床预期用途、类固醇代谢通路解读和报告血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检测结果。  血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检测在精确评估类固醇激素水平、诊断类固醇激素失衡相关疾病(如CAH、肾上腺功能不全、高雄激素血症等)、监测治疗效果中发挥着越来越重要的作用。本共识对血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检测全流程进行了详细说明,包括标本采集、保存、运输及前处理的检验前过程,LC-MS/MS定量分析方法、分析性能指标、质量保证、数据收集及分析的检验中过程,以及数据存储、参考范围、结果解读及报告的检验后过程,并提出19项针对性建议供实验室参考。本共识旨在规范我国血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检测程序,提升其检测质量和结果一致性,推动其临床应用。  执笔人:李霖(四川省医学科学院 四川省人民医院临床医学检验中心),蒋黎(四川省医学科学院 四川省人民医院临床医学检验中心),郭玮(复旦大学附属中山医院检验科),邱玲(中国医学科学院 北京协和医院检验科)  专家组成员(以姓氏拼音排序):曹正(首都医科大学附属北京妇产医院检验科),戴锦娜(中国医科大学附属第一医院检验科),俸家富(绵阳市中心医院检验科),郭启雷(山东英盛生物技术有限公司),郭玮(复旦大学附属中山医院检验科),郭晓兰(川北医学院附属医院检验科),黄庆[陆军军医大学附属大坪医院(陆军特色医学中心)检验科],蒋黎(四川省医学科学院 四川省人民医院临床医学检验中心),蒋廷旺(常熟市第二人民医院转化医学科),柯江维(江西省儿童医院医学检验科),李霖(四川省医学科学院 四川省人民医院临床医学检验中心),李卿(上海市临床检验中心参考测量实验室),李水军(上海市徐汇区中心医院中心实验室),李艳妍(吉林大学第一医院检验科),廖璞(重庆市人民医院检验科),刘华芬(杭州凯莱谱精准医疗检测技术有限公司),刘靳波(西南医科大学附属医院医学检验科),卢丽萍(中国医科大学附属盛京医院检验科),闵迅(遵义医科大学附属医院医学检验科),倪君君(和合诊断集团研究院),聂滨(宜宾市第二人民医院检验科),潘柏申(复旦大学附属中山医院检验科),邱玲(中国医学科学院 北京协和医院检验科),王成彬(解放军总医院检验科),王书奎(南京医科大学附属南京医院医学检验科),夏勇(广州医科大学附属第三医院检验科),徐元宏(安徽医科大学第一附属医院检验科),张传宝(国家卫生健康委临床检验中心生化室),张华(贵州省人民医院检验科),赵蓓蓓(金域医学临床质谱检测中心)
  • 武汉大学宋保亮团队揭示胆固醇代谢新机制,对治疗心血管等疾病有重大潜在应用
    胆固醇作为具有四环的脂质,是一种难以分解的强促炎分子,可加速动脉粥样硬化和非酒精性脂肪性肝炎。高胆固醇是心血管疾病的主要危险因素,目前没有药物能够通过直接促进胆固醇排泄来降低胆固醇。人类遗传学研究发现,功能丧失的去唾液酸糖蛋白受体1 (Asialoglycoprotein receptor 1, ASGR1) 变体与低胆固醇和降低心血管疾病风险有关。ASGR1仅在肝脏中表达并介导血液去唾液酸糖蛋白的内化和溶酶体降解。然而,ASGR1影响胆固醇代谢的机制尚不清楚。2022年8月3日,武汉大学宋保亮团队在Nature 在线发表题为“Inhibition of ASGR1 decreases lipid levels by promoting cholesterol excretion”的研究论文。该论文发现Asgr1缺乏通过稳定肝X受体α (liver X receptor α, LXRα) 来降低血清和肝脏中的脂质水平,LXRα上调ABCA1和ABCG5/G8,这分别促进胆固醇转运到高密度脂蛋白和排泄到胆汁和粪便。ASGR1缺乏阻断糖蛋白的内吞作用和溶酶体降解,降低溶酶体中的氨基酸水平,从而抑制mTORC1并激活AMPK,一方面AMPK通过减少其泛素连接酶BRCA1/BARD1来增加LXRα;另一方面,AMPK抑制控制脂肪生成的甾醇调节元件结合蛋白 (sterol regulatory element-binding protein, SREBP1)。抗ASGR1中和抗体通过增加胆固醇排泄来降低血脂水平,并显示出与阿托伐他汀或依折麦布这两种广泛使用的降胆固醇药物的协同有益作用。总之,该研究表明靶向ASGR1可上调LXRα、ABCA1和ABCG5/G8,抑制SREBP1和脂肪生成,从而促进胆固醇排泄并降低血脂水平。胆固醇稳态是通过肠道胆固醇吸收、血浆脂蛋白摄取、从头生物合成以及胆固醇分解代谢和排泄之间的复杂相互作用实现的。迄今为止,降胆固醇药物主要分为三大类:他汀类药物是3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶 (HMGCR) 的竞争性抑制剂,通过降低胆固醇生物合成和上调低密度脂蛋白 (LDL) 受体 (LDLR) 提高低密度脂蛋白 (LDL) 摄取来降低血浆胆固醇;依折麦布是一种肠道胆固醇吸收抑制剂,通过抑制Niemann-Pick C1样1的内吞作用来阻止胆固醇摄入;PCSK9抑制剂通过稳定LDLR4增加肝脏LDL摄取。尽管这些药物已被广泛使用,但仍有很大一部分患者患有复发性心血管疾病 (cardiovascular disease, CVD),他们的 LDL 胆固醇水平未能达到指南中推荐的目标水平。最重要的是,这些现有的降胆固醇药物都没有通过直接促进胆固醇分解代谢或排泄来降低胆固醇。mTORC1和AMPK是感知细胞营养和控制新陈代谢的两个主要调节器,它们通过多种机制受到反向调控。尽管AMPK已被提议作为代谢疾病的潜在治疗靶点,但泛AMPK激动剂会导致心脏肥大,从而阻碍其临床应用。除了激活AMPK的组织特异性作用外,细胞AMPK还受药物、营养物质和AMP的不同调节,导致不同靶点的磷酸化。因此,选择性激活AMPK对于在没有副作用的情况下开发药物至关重要。胆固醇通过ABCG5和ABCG8异二聚体排泄到胆汁和肠腔。ABCG5或ABCG8突变导致谷甾醇血症,这是一种以甾醇积累和过早动脉粥样硬化为特征的罕见疾病。小鼠肝脏中过表达ABCG5/G8基因增加了肝胆分泌胆固醇同时降低了血浆胆固醇。ABCG5/G8的表达主要受LXR在转录水平上的调节,LXR的药理激活通过上调ABCG5/G8增加胆固醇流出。然而,LXR也增加了SREBP1(也称为 ADD1),它驱动脂肪酸生物合成基因的表达,导致肝脏脂肪有害变性和高甘油三酯血症。因此,在临床上直接使用LXR激动剂不能用于治疗高胆固醇血症。该研究揭示mTORC1和AMPK可以被ASGR1所调控。mTORC1被去唾液酸糖蛋白的溶酶体消化释放的氨基酸激活,这些氨基酸通过ASGR1介导的内吞作用进入肝细胞。抑制ASGR1会阻断受体介导的内化和随后的去唾液酸糖蛋白的溶酶体消化,从而激活AMPK并抑制mTORC1。这种机制为选择性激活AMPK提供了高度定位的信号。ASGR1的调控LXR的机制模型(图源自Nature )胆固醇流出通过增加LXRα和ABCG5/G8,LXRα使ABCA1升高,显示更高的高密度脂蛋白 (HDL) 胆固醇和更低的低密度脂蛋白 (LDL) 胆固醇,也改善了脂蛋白谱。由于mTORC1抑制和AMPK激活,SREBP1被抑制,因此阻止了脂肪生成。此外,缺失Ttc39b增加了LXRα和ABCG5/G8而没有激活SREBP1,证实ABCG5/G8的表达可以与SREBP1的表达分离。由于ASGR1几乎只在肝细胞中表达,因此靶向ASGR1绕过了泛AMPK激动剂的不良副作用,为肝脏特异性激活AMPK和抑制mTORC1 铺平了道路。总之,该研究提供了一种独特的降低胆固醇的方法,抑制ASGR1会增加胆汁和粪便中的胆固醇排泄,ASGR1的功能丧失变体与降低非HDL胆固醇和减少复发性心血管疾病相关,这提示抑制ASGR1是治疗心血管疾病安全有效的方法。原文链接https://www.nature.com/articles/s41586-022-05006-3
  • Science:​颜宁/闫创业合作解析固醇感受器分子机制
    SREBP( sterol regulatory element-binding protein)信号通路通过一系列负反馈机制调控着细胞内固醇类物质的稳态。SREBP 是一类可以结合 sterol 调控元件序列的转录因子,属于 basic-helix-loop-helix leucine zipper (bHLH-zip) 家族。哺乳动物中,SREBP 有三种不同的形式,分别是 SREBP-1a, SREBP-1c 和 SREBP-2。SREBP-1 系列主要负责脂肪的从头合成,a 和 c 在不同的组织中的表达谱不一样;SREBP-2 主要负责胆固醇的代谢和稳态【1,2】。在未激活状态下,SREBP 的 N-terminal 转录因子结构域和 C-terminal 调节结构域由两个跨膜结构域相连,像发卡一样卡在 ER 膜上,并且两端结构域此时都面对着胞质,而连接两个跨膜结构域的 loop 大概有 30 个氨基酸在 ER 的内腔(图 1)。SREBP 的 C-terminal 结构域组成型的结合 Scap (SREBP cleavage-activating protein) 蛋白的 C 端 WD40 结构域。在 WD40 结构域前,Scap 蛋白还包含 8 个跨膜结构域,其中 S2-S6 是固醇感受器结构域(sterol-sensing domain, SSD)【1-3】(图 1)。当 sterol 比较丰富时,Scap 和另一个 ER 上的膜蛋白 Insig-1/2 (insulin-induced gene) 相互作用,此时 Scap 和 SREBP-2 也相互结合在 ER 的膜上。Scap 和 Insig 的结合需要胆固醇或胆固醇的类似物参与,比如 25-hydroxycholesterol (25HC)。当 sterol 水平下降时,Insig 和 Scap 不再相互作用,此时 Scap 会经历一系列结构变化去暴露出它的膜泡转运信号「MELADL」,于是 Scap 拽着 SREBP-2 一起,会在 COPII 介导的囊泡运输作用下从 ER 转运到高尔基体。一旦到了高尔基体,SREBP-2/Scap 复合物就会遇到活化的蛋白酶,S1P (site-1 protease) 和 S2P。S1P 首先会把 SREBP 两个跨膜结构域的 loop 切断,将 SREBP 分成两个部分,此时每一部分仍然有一个跨膜结构域保留在膜上。随后 S2P 会继续在连接 SREBP N 端结构域的跨膜区切割,于是 SREBP 的 N 端转录因子结构域被释放,然后进核启动相关基因的表达【1-3】(图 1)。图 1. SREBP 信号通路简化示意图 尽管这条信号通路已经发现了几十年,但是具体的结构信息和分子机制仍然尚未被完全阐述。2021 年 1 月 15 日,Science 杂志在线发表了来自颜宁和闫创业合作发表,题为 A structure of human Scap bound to Insig-2 suggests how their interaction is regulated by sterols 的研究长文,通过冷冻电镜技术, 解析了人源 Scap 和 Insig-2 包含 25HC 分子的复合物结构,揭示了固醇类分子调节 SREBP 信号通路的分子机制。为了阐明该信号通路分子机制,在此前,一些低等物种的同源结构也有被陆续解析。比如,来自古细菌的 S2P MjS2P 的晶体结构【4】,分枝杆菌 Insig 同源结构 MvINS【5】,和来自酵母的 SREBP 和 Scap C 端结构域的同源蛋白,Sre1【6】和 Scp1【7】。SSD 结构域在很多蛋白中可见,并且有很多工作已经揭示了 SSD 的结构信息,比如 Niemann-Pick type C (NPC1), Patched 1 (Ptch1), NPC1L1, 和 Dispatched 蛋白的冷冻电镜结构【8-13】。尽管如此,在 SREBP 信号通路中,25HC(或其他类固醇分子)的结合位点和 Scap 与 Insig 的相互作用机制仍然未知。此外,此前报道显示 Insig 结合 25HC 而不是胆固醇,然而 Scap 却只能结合通过它的内腔结构域(Loop1)结合胆固醇。为了更加清晰的阐述相关分子机制,作者结合生化和冷冻电镜技术,解析了 Scap_Insig-2_25HC 三者的复合物结构。结构中,跨膜结构域的平均分辨率 3.7 Å。Scap 的 SSD 和 Insig-2 的所有跨膜区结构都被解析,其中 25HC 分子像三明治一样夹在 Scap 的 S4-S6 部分和 Insig-2 的 TM3/4 之间(图 2)。图 2. Insig-2 和 Scap 包含 25HC 的复合物结构结构显示,Scap 的 S4 中间「解旋」状态部分对于 25HC 的结合和 Insig 相互作用至关重要。Scap 的跨膜结构域与 NPC1 和 Ptch1 类似,但是 Scap 在 S4 区域有一个特别之处 —Scap 的 S4 在中间「断开」形成了一个类似解旋的扭结,使 S4 分成了两个半个的 helix,S4a 和 S4b (图 2)。但在 NPC1 和 Ptch1 的相应区域是完整的。正是由于这个扭结,使得 S4a 向 SSD 内倾斜,给配体的结合腾出了空间。结构和生化实验证明,S4 螺旋的不连续对于配体的结合和与 Insig-2 的相互作用不可或缺。Insig-2 的结构与此前解析的 MvINS 结构类似。在 MvINS 的晶体结构中,一个内源的 diacyl-glycerol (DAG) 分子插入在 TM1/2/3/5 的中心口袋中。结构类比之后,发现在 Insig-2 的相应区域也有类似的口袋,此前的结构预测该口袋也是用来装固醇类配体的【5,14】。但是,通过解析的结构发现,尽管在相应的区域确实存在一个相似的口袋,但是在口袋内没有观察到任何的电子密度。进一步发现,25HC 实际上是结合在 Scap 和 Insig-2 的相互作用界面。而对于在口袋附近进行氨基酸突变也不会明显影响 25HC 依赖的 Scap-Insig-2 相互作用(图 3),进一步证实了口袋并非结合配体的位置。图 3. Insig-2 上的口袋对 25HC 结合的影响总的来说,结合整个结构和生化实验结果,文章较完整的揭示了 Scap 和 Insig-2 之间以 25HC 依赖的方式的跨膜相互作用分子机制(图 4)。尽管如此,依然还有很多问题需要被解决。比如为什么有了配体的结合后,Scap 的构象就会阻止 MELADL motif 被囊泡的识别,不被转运至高尔基体?在 Scap 上,以胆固醇依赖的方式进行构象改变的 Loop1 是否会耦连 S2 和 S4 的运动?单独的 Scap 和 Insig 结构又长得怎么样?等等一些问题,不是这一个结构可以解释的,不过该结构给这些未来更复杂的问题提供了一定的线索和启示。图 4. 简化的分子机制模型颜宁、闫创业为论文共同通讯作者,西湖大学博士后鄢仁鸿、清华大学博士生曹平平、宋闻麒为本文的共同第一作者。冷冻电镜数据分别在国家蛋白质科学中心(北京)清华大学冷冻电镜平台和西湖大学冷冻电镜平台收集,清华大学高性能计算平台和西湖大学超算中心分别为本研究的数据处理提供了支持。
  • Cell最新:高胆固醇可使肠癌发展增速100倍
    p style="text-indent: 2em "《细胞》子刊:高胆固醇竟会加速干细胞增殖,使肠道肿瘤生长加速100倍!/pp  在以往的研究中我们发现:高胆固醇饮食和胃肠道癌症密切相关。但是高胆固醇和胃肠道癌之间到底存在着什么样的联系呢?/pp  在最近一期的《Cell Stem Cell》上,一篇名为“Phospholipid Remodeling and Cholesterol Availability Regulate Intestinal Stemness and Tumorigenesis”的文章揭开了高胆固醇促进癌症发展的一角:发现小肠干细胞中一旦缺少某种酶,癌症就会开始疯狂增长,最终可使癌症发展速度增加100倍!/pp style="text-align: center "img title="1.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/a09f5498-822c-4b04-a679-8d9bdb577392.jpg"//pp  来自加利福尼亚大学洛杉矶分校参与本次研究的Peter Tontonoz教授说道:“我们发现胆固醇会影响小肠干细胞的增殖速度,从而加速肿瘤形成速度,而相对于正常的水平来说,这个加速过程高达100倍!”/pp  丢失的酶,疯长的干细胞!/pp  Tontonoz教授在研究中发现:缺少了Lpcat3酶之后,小肠干细胞开始疯狂增殖。于是研究人员开始研究Lpcat3酶的作用。在小鼠模型中,研究人员利用荧光标记法标记了小鼠的肠道细胞,结果发现:缺失Lpcat3酶的小肠干细胞,增殖速度接近正常情况下的3倍!/pp style="text-align: center "img title="2.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/53bb7384-b92c-492c-9497-644c25d04300.jpg"//pp  为此,研究人员开始探索Lpcat3酶缺失到底怎样促进干细胞增长。而在这里,便牵出了我们的主角:胆固醇。/pp  干细胞疯狂增长背后:都是高胆固醇惹的祸!/pp  为了探索Lpcat3酶的作用,研究人员进行了进一步研究,发现在Lpcat3酶缺失细胞中,促进胆固醇合成的基因表达上调!/pp style="text-align: center "img title="3.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/24b36d50-a542-4702-a9af-e2f5a8f484aa.jpg"//pp  那么干细胞增长和高胆固醇之间有什么关系呢?/pp  研究人员在缺少Lpcat3酶表达的细胞中加入了抑制胆固醇合成的药物,结果发现干细胞的疯狂增长停滞!/pp  而为了进一步弄清楚高胆固醇和干细胞增长之间的关系,研究人员在小鼠模型中进行了实验:高胆固醇饮食的小鼠体内小肠干细胞的增速比正常的小鼠快了五分之一!/pp style="text-align: center "img title="4.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/4a7c3fdc-0eb8-4e21-99b1-ec833841680e.jpg"//pp  疯狂增长的干细胞成了癌细胞生长的温床。通过小鼠的肠癌模型发现:在缺少Lpcat3酶的小鼠体中,肿瘤细胞的发生发展更快,小鼠的生存期大大缩短!/pp style="text-align: center "img title="5.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/2fe37f59-f46b-4d72-89ae-029735f07ff2.jpg"//pp  研究人员说道:“高胆固醇使得干细胞的增殖能力增加,从而使肠道内的癌症疯狂增长,增速高达100倍!”胆固醇是人体必需的元素,是细胞膜的重要构成部分,但是富含饱和脂肪和反式脂肪的食物却会为机体带来不必要的胆固醇,这会使得我们机体的胆固醇不断升高。/pp  因此,参与此次研究的Tontonoz教授说道:“我们应该避免使用过多加工过的食物:比如红肉。”在下一个阶段,研究人员将研究胆固醇在其他癌症中的作用。与此同时,本次研究也为他汀类药物降低癌症风险提供了一定的佐证。/pp  而在饮食选择方面,合理的摄入营养元素才是健康的选择。多吃蔬菜水果。/p
  • Monolith互作荣登Cell:清华/南方医大团队发现降低胆固醇新激素
    01研究背景在生命科学领域,肠道吸收胆固醇和肝脏合成新胆固醇之间的相互平衡对维持胆固醇的平衡至关重要,然而人们对这些过程的调节机制仍然知之甚少。本期案例研究首次发现并命名了一种肠道激素——Cholesin(肠抑脂素),并揭示了Cholesin在调控机体胆固醇稳态方面的作用和调控机制。Cholesin-GPR146信号轴介导了肠道胆固醇吸收和对肝脏胆固醇合成的抑制作用,这种新发现的激素胆固醇素有望成为防治高胆固醇血症和动脉粥样硬化的有效药物。下面,让我们一起探究这篇近期发表在Cell的优质文章吧!https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.02.024IF: 64.5 Q102研究内容近日,清华大学生命科学学院王一国副教授和南方医科大学南方医学院张惠杰教授在国际知名期刊Cell上发表了 “A gut-derived hormone regulates cholesterol metabolism” 的论文。在此项研究中,作者选用NanoTemper公司的Monolith分子互作仪进行其中肠抑脂素受体的验证工作,MST的技术优势不负众望并发挥了重要作用。为了研究GPR146是否是Cholesin的受体,研究团队使用Monolith分子互作仪检测了Gpr146—/—在小鼠组织中Cholesin的结合情况。在Gpr146—/—小鼠的组织和原代肝细胞中,Cholesin的结合完全消失。进一步的实验证实Cholesin与GPR146的结合具有很高的亲和力。根据GPR146的保守性和预测结构,研究团队通过将6个氨基酸与丙氨酸重置生成了GPR146的突变体。与WTGPR146相比,突变体GPR146对Cholesin的亲和力明显降低,并且无法恢复GPR146—/—原代肝细胞与Cholesin的结合。所有这些体外和体内结合实验都证明GPR146是Cholesin的受体。在此验证工作的基础上,科研团队继续开展后续的实验。图1. 微量热泳动技术(MST)定量测定肠抑脂素-His与GPR146 (野生型或突变体)的结合亲和力。蓝色曲线代表的是野生型GPR146与肠抑脂素-His的结合,平衡解离常数是21.34±0.98 nM 红色曲线代表的是突变型GPR146与肠抑脂素-His的结合。平衡解离常数是971.0±91.5 nM。03技术优势在这篇科研工作中,通过微量热泳动(MST)技术检测到野生型和突变型肠抑脂素-His对GPR146结合的验证。该技术对于分子互作亲和力的检测,Monolith系列仪器不依赖于分子量的改变,蛋白用量少,可以在溶液中表征肠抑脂素-His与GPR146的亲和力,十分有利于蛋白的结构平衡。Monolith分子互作检测仪(点击图片 查看更多)
  • 江苏省计量院研制的甲醇中胆固醇溶液标准物质通过定级鉴定
    近日,全国标准物质管理委员会召开国家二级标准物质评审会,江苏省计量院化学所研制的甲醇中胆固醇溶液标准物质(2种)通过专家评审。   评审会上,项目负责人就此次申报的溶液标准物质的制备过程、定值方法、均匀性及稳定性考察、不确定度评定等方面内容进行了汇报。最终,专家组一致同意江苏省计量院研制的甲醇中胆固醇溶液标准物质(2种)通过国家二级标准物质的定级鉴定。   液相色谱仪作为一种常见的分析仪器,广泛应用于食品医药、环境化学、石油化工等行业相关产品的分析,台件保有量巨大。本次通过的甲醇中胆固醇溶液标准物质可用于液相色谱仪示差折光检测仪和蒸发光散射检测器的检定和校准工作。   近5年来,江苏省计量院化学所在各类科研项目的支持下,研制并获批国家有证标准物质19种,包括气体、有机溶液、无机溶液等多个品种。通过总结研制经验和专家指导意见,江苏省计量院将加大标准物质研制投入力度,为提升检测技术和科研能力,拓宽产业计量业务维度贡献更多力量。
  • 鸡蛋胆固醇不可怕,降低炎症也有它
    鸡蛋胆固醇不可怕,降低炎症也有它糖尿病患者早餐吃一个鸡蛋和吃一碗燕麦粥是一样健康的?甚至鸡蛋更健康?College of Agriculture, Health, and Natural Resources的营养学教授Maria-Luz Fernandez的最新研究成果表示鸡蛋可能对糖尿病患者属于更健康的饮食。Fernandez教授和她的同事们得到的证据表明,一个鸡蛋可能不仅属于糖尿病患者饮食中可以接受的类别,它可能会被证明提供意想不到的保护,防止潜在的可能导致心脏疾病的炎症进程。这篇研究发表在最近的Nutrients。Fernandez教授解释说,糖尿病影响了近25万美国人和全球各地多达400万人的生活。糖尿病患者往往需要控制他们的饮食——包括避免高脂肪、胆固醇、钠和糖。大多数糖尿病患者都了解。吃谷物如燕麦片是有好处的。而鸡蛋因为它的胆固醇含量,不属于合适饮食。但Fernandez教授和她的同事们质疑这种假设。不能忽视的事实是:鸡蛋充满了高质量的蛋白质和其他有价值的营养元素;在世界大部分地区市场都有供应,而且容易煮食。此外,它们的味道很好。“鸡蛋含有类胡萝卜素叶黄素和玉米黄素,是天然的色素,能够防止体内氧化应激和炎症,”Fernandez教授表示。研究人员选择了患有2型糖尿病的个体,所有个体都经过医生的诊治,并且病情在良好的控制之下。参与者随机选择每天消耗一个鸡蛋或一碗燕麦粥,并持续五周。再经过三周间歇期。在每个周期结束时,研究人员需要测量的所有主要和次要指标。在13周结束时,研究者发现血浆中总胆固醇,LDL,甘油三酯,血糖,或者其他任何参数的水平在两组之间并没有差异。这很有趣,因为之前的预期结果是燕麦片饮食会比鸡蛋好。而事实证明,两者效果类似。但真正让人吃惊的是,炎症过程的标记物在鸡蛋组的含量是下降的。这一发现的重要意义是糖尿病患者有一个明显特征是具有低度炎症,通过食用鸡蛋,炎症被降低。肿瘤坏死因子(TNF)-α和天门冬氨酸氨基转移酶(AST)的水平降低。该研究是临床干预实验。不过持续时间短,而且没有包括未经控制的糖尿病患者和有并发症的糖尿病患者。研究人员计划未来会在较长的时间段内测量一个较大的队列
  • 新型NADH荧光探针问世 实现细胞代谢实时检测与成像
    p style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/8285de06-fab1-432b-acd4-3147494e96d5.jpg" title="tpxw2017-08-10-03_副本.jpg"//pp  在国家自然科学基金重大研究计划、国家杰出青年科学基金项目和面上项目的资助下,华东理工大学杨弋教授团队开发了一系列特异性检测还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)的高性能遗传编码荧光探针iNap,相关研究成果以“Genetically encoded fluorescent sensors reveal dynamic regulation of NADPH metabolism”(遗传编码的荧光探针揭示NADPH代谢的动态调节)为题于2017年6月5日以“研究长文”的形式在线发表在Nature Methods,2017年7月28日正式刊出。陶荣坤博士、赵玉政研究员和初环宇博士为共同第一作者。华东理工大学杨弋教授和中国科学技术大学刘海燕教授为文章的共同通讯作者。/pp  烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH/NAD+)及其磷酸化形式(NADPH/NADP+),作为生物体内两对最重要的辅酶和核心代谢物,常被用作评价细胞代谢状态的关键指标,与衰老及相关疾病如癌症、糖尿病、肥胖症、心脑血管疾病、神经性退行性疾病等的发生发展密切相关。长久以来,细胞代谢的检测主要依赖酶学、色谱、质谱等,这些方法不仅破坏了细胞或生物体的完整性,更难以应用于高通量筛选。为了解决这一重要科学难题,2011年,杨弋教授团队利用合成生物学方法开发了一系列遗传编码的NADH荧光探针,实现了在活细胞及各种亚细胞结构中对NADH分子的实时动态、特异性的检测与成像(Cell Metabolism, 2011, 14, 555)。2015年,该团队又报道了可同时检测NAD+,NADH及其比率的第二代细胞代谢荧光探针NADH氧化还原比率探针(SoNar),像火眼金睛一样,可察觉到癌细胞与正常细胞的微细代谢差异(Cell Metabolism, 2015, 21, 777)。并进一步建立了细胞代谢荧光探针在单细胞、活体动物成像及高通量药物筛选方面的系统研究方法(Nature Protocols, 2016, 11, 1345)。/pp  NADH和NADPH的荧光光谱相似,但是二者的生理功能却显著不同。NADH主要参与物质能量代谢,而NADPH主要参与合成代谢以及抗氧化,传统的自发荧光分析方法很难区分这两种小分子。该研究团队在第二代NADH荧光探针SoNar的基础上,通过对底物结合蛋白的理性设计和改造,开发了一系列高性能遗传编码荧光探针iNap,特异性检测NADPH,实现了在活体、活细胞及各种亚细胞结构中对NADPH代谢的高时空分辨检测与成像。该研究首次报道了癌细胞内不同亚细胞结构中游离的NADPH水平,发现了氧化应激时癌细胞内NADPH代谢受葡萄糖水平动态调节。研究团队也进一步发现人体内源性类固醇激素DHEA通过抑制G6PD活性和激活AMPK活性,对NADPH代谢实现双向调节作用。鉴于AMPK信号通路在衰老、糖尿病、肥胖症以及癌症中的重要角色,这一研究结果有望破解DHEA作为一种药物和膳食补充剂在这些疾病方面发挥出的有益作用。NADPH作为细胞内的还原力,在生理或病理条件下发挥重要角色。该研究报道的细胞代谢荧光探针iNap,不仅可应用于抗氧化、AMPK、脂肪酸合成等代谢途径与通路分析,也可用于衰老及相关疾病创新药物的发现。/p
  • 地沟油中多环芳烃和胆固醇检测耗材选择指南
    地沟油&rdquo 检验向来具有很高的技术难度,国内某机构在筛查了&ldquo 地沟油&rdquo 可能涉及的80多个技术检验项目后,已经找到了包括多环芳烃、胆固醇、电导率和特定基因组成等4类能够排查&ldquo 地沟油&rdquo 的有效指标,初步建立了&ldquo 地沟油&rdquo 检验的指标体系。 上海安谱公司参考《GB 23213-2008 植物油中多环芳烃的测定》和《GB 25223-2010 动植物油脂甾醇组成和甾醇总量的测定》推荐以下色谱耗材!下载:地沟油中多环芳烃和胆固醇检测耗材选择指南.pdf 上海安谱科学仪器有限公司地址:上海市斜土路2897弄50号海文商务楼5层 [200030]电话:86-21-54890099传真:86-21-54248311网址:www.anpel.com.cn联系方式:shanpel@anpel.com.cn技术支持:techservice@anpel.com.cn
  • 美国辉瑞召回一批降胆固醇药立普妥
    美国辉瑞制药公司12月21日宣布召回一批总量约1.9万瓶的降胆固醇药立普妥,原因是有消费者投诉称该药物的瓶体散发“异常”气味。  辉瑞公司在一项声明中说,立普妥的药瓶是由外部制造商提供的,但辉瑞没有提供该厂家的具体名称。辉瑞还表示,瓶体散发的异味对患者身体健康所造成的影响“微乎其微”。  自今年8月以来,由于瓶体散发异味,辉瑞已先后4次召回立普妥,召回的药品总量超过36万瓶。该气味来自一种名为2,4,6-三溴苯甲醚的化合物,它常被用作木材防腐剂。  声明称,此次召回事件不会引起立普妥的市场供应短缺。立普妥是美国最畅销的处方药,去年销售额累计达75亿美元。
  • GPC凝胶净化鉴别地沟油与植物油中胆固醇含量
    据近日报道,公安部指挥破获了浙鲁豫等地利用地沟油制售食用油特大案件。今年6月以来,北京市食品安全监控中心多次组织多家有关单位的专家,对地沟油鉴定技术开展评估。在将近3个月时间中,检测人员综合运用色谱分析、光谱分析、理化分析及基因鉴定技术等现代分析测试手段,对地沟油鉴定开展了技术攻关,先后对80余个技术指标进行了全方位的筛选,确定了多环芳烃、胆固醇、电导率、特定基因等四大类、20余项有重要鉴别意义的项目,初步建立了地沟油检测的指标体系。  其中,胆固醇是一项重要鉴别项目。食用植物油中一般不含胆固醇或含量极低。根据地沟油中可能含有动物源性成分,可以推断如果检出胆固醇并超过一定范围,可怀疑该油脂为地沟油。 通过我们的相关实验表明,作为油脂性样品净化的**技术之一,凝胶色谱净化(GPC净化)可以发挥非常好的作用,在鉴别地沟油这项艰巨任务中,有着很大的应用潜力。请看相关应用报告。点击下载:凝胶色谱净化-高效液相色谱法测定食用油中的胆固醇
  • 理论+实战案例+大咖教学 揭开质谱技术在内分泌代谢病领域应用的神秘面纱
    p style="line-height: 1.5em " 为进一步搭建起临床医生与临床质谱检验工作者之间沟通的桥梁,共同探讨和推进质谱技术在临床检验中的应用,2018年11月2-3日,由中华医学电子音像出版社、《中华临床实验室管理电子杂志》编委会主办,金域医学承办的“临床色谱质谱技术发展研讨会暨中美内分泌代谢病高峰论坛”在金域医学广州国际生物岛总部召开。br//pp style="line-height: 1.5em "  本次研讨会由国际、国内权威临床专家和临床质谱技术应用大咖授课,深入解读了质谱技术在内分泌代谢病领域的应用及进展,临床质谱实验室质量管理的重要性及关键点。同时,开办了业内首创的临床质谱技术应用troubleshooting研讨会,针对质谱技术临床检测方法开发与应用过程中的重点、难点问题,以实际应用案例展开深入研讨。/pp style="text-align: center line-height: 1.5em "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/bf95c541-6fac-4e24-920a-09895e732a1a.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg"//pp style="text-align: center line-height: 1.5em "  临床色谱质谱技术发展研讨会暨中美内分泌代谢病高峰论坛/pp style="line-height: 1.5em "  span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai color: rgb(128, 100, 162) font-size: 24px "strongspan style="color: rgb(128, 100, 162) font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "质谱技术为遗传代谢病诊疗带来变革/span/strong/span/pp style="line-height: 1.5em "  本次研讨会特别邀请到全球新生儿质谱筛查发明人、串联质谱技术国际知名专家、杜克医学中心儿科学名誉教授David S. Millington进行现场授课。/pp style="text-align: center line-height: 1.5em "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/d2a7d236-eea4-43a5-b0d9-8572fbb12a38.jpg" title="2.jpg" alt="2.jpg"//pp style="text-align: center line-height: 1.5em "  David S. Millington进行现场授课/pp style="line-height: 1.5em "  Millington教授表示,自1963年美国Guthrie医生首次发明用细菌抑制法(BIA)检测苯丙酮尿症(PKU),拉开新生儿筛查序幕后,成千上万的PKU患儿得到了及时诊疗,而可筛查的遗传代谢病种类也逐渐增加到数十种,如先天性甲状腺功能减低症、半乳糖血症、先天性肾上腺皮质增生症等。美国也将新生儿筛查和长期治疗视为一种公共卫生责任。/pp style="line-height: 1.5em "  随着技术的驱动,1990年,任职美国杜克大学的Millington教授提出了利用串联质谱技术进行新生儿筛查,通过检测血液样品中各种氨基酸、酰基肉碱的浓度来诊断多种氨基酸、有机酸、脂肪酸氧化代谢异常疾病,为新生儿遗传代谢病筛查领域带来了革命性的突破。/pp style="text-align: center line-height: 1.5em "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/a6cf6468-0ab8-49ab-998e-277004a41759.jpg" title="3.jpg" alt="3.jpg"//pp style="text-align: center line-height: 1.5em "  韩连书教授/pp style="line-height: 1.5em "  上海交通大学医学院附属新华医院、上海市儿科医学研究所韩连书教授表示,串联质谱技术具有特异性强、准确度高、高通量、快速的优点,检测病种多,可在2分钟内检测出45种遗传代谢病,是新生儿遗传代谢病筛查的优选技术,适合大规模遗传代谢病筛查和临床疑似患儿的诊断性检测。而且由于串联质谱同时检测100余种氨基酸和酰基肉碱指标,通过计算指标间的比值还可提高相关疾病的诊断准确性,显著降低假阳性率和假阴性率。/pp style="line-height: 1.5em "  近年来,串联质谱技术已在发达国家和地区成为新生儿遗传代谢病筛查的常规方法。而国内则是从2002年开始,串联质谱技术才逐渐被用于新生儿遗传代谢病筛查。截至目前,已有少数第三方医学实验室和大型筛查中心或医院有不同程度的应用。/pp style="text-align: center line-height: 1.5em "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/c690967f-f186-49dc-aa59-c9de424dc7ae.jpg" title="4.jpg" alt="4.jpg"//pp style="text-align: center line-height: 1.5em "  研讨会现场/pp style="line-height: 1.5em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai font-size: 20px color: rgb(128, 100, 162) "strong span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai color: rgb(128, 100, 162) font-size: 24px "未来趋势将应用于临床内分泌检测/span/strong/span/pp style="line-height: 1.5em "  值得注意的是,最早主要用于遗传代谢病筛查的质谱技术,如今在临床上已服务于多个疾病领域。金域医学集团实验室管理中心总经理程雅婷表示,目前,在美国,临床质谱技术应用已经发展得相对成熟,服务于临床检测的项目已达400余项,涉及新生儿筛查、滥用药物监测、、类固醇激素检测(内分泌)、维生素族检测以及微生物鉴定等领域,但国内则仍处于起步阶段,仅可提供80余项检测项目。“而从目前趋势来看,质谱技术在国内的应用范围从最早的新生儿筛查,营养与毒性元素分析,药物浓度监测,到微生物鉴定,已经逐步发展到2012年开始应用于临床内分泌检测。”/pp style="line-height: 1.5em "  据悉,激素的检测在内分泌疾病诊疗中扮演着重要角色,质谱技术作为激素检测领域非常有价值的检验技术,因其高特异性、高灵敏度、一次可检测多种化合物等特点,很大程度上弥补内分泌类固醇激素检测中,低浓度化合物检测困难和测不准的难题,为疾病的诊断提供更精准、更全面的信息,在改进或改变某些内分泌疾病的临床诊疗和管理路径上,发挥着核心的作用。/pp style="line-height: 1.5em "  “类固醇激素的准确测定对内分泌疾病的诊断和预后评估具有重要意义,国外现在已将质谱技术作为内分泌类固醇激素类物质检测的首选方法。”美国阿克伦儿童医院临床实验室主任、美国临床化学学会(AACC)临床转化科学分会主席王思合博士说。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/c36d876c-b032-43cf-bd64-cfc13cccb8ab.jpg" title="5.jpg" alt="5.jpg"//pp style="line-height: 1.5em text-align: center "王思合博士/pp style="line-height: 1.5em "  span style="color: rgb(128, 100, 162) font-size: 24px font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "strong金域医学探索临床质谱应用已十余年/strong/span/pp style="line-height: 1.5em "  作为本次会议的承办方,金域医学就是国内率先探索质谱技术临床应用的医学检验机构之一,从2004年开始对标国际,在国内率先建设了临床质谱批量化检测实验室,将色谱质谱技术应用于临床诊断,有着十多年质谱技术临床检测方法和应用的经验,并积极参与许多质量管理、标准制定、临床指南与共识的制定。/pp style="line-height: 1.5em "  金域医学还是全国较早开展临床质谱遗传代谢病检测的医学检验机构之一,2010年就建立了拥有高效液相色谱串联质谱、气相色谱质谱、酶学检测、传统测序及高通量测序等技术的遗传代谢性疾病一体化检验技术平台,可对 200余种遗传代谢性疾病提供包括常规生化检验、特殊生化检验、酶活性检验、基因检测在内的全方位实验室诊断依据,帮助临床医生和病人及早明确病因并采取及时有效的治疗手段。2011-2016年间金域医学积累了覆盖全国不同地域、不同民族,涵盖不同年龄段的110万遗传代谢病质谱检测大数据,揭示了新生儿筛查及临床患儿疾病的地域分布及年龄分布等差异。/pp style="line-height: 1.5em "  近年来,随着质谱技术在内分泌疾病领域诊疗中发挥着越来越核心的作用,金域医学也开发了较为齐全的内分泌检测项目。今年9月,金域医学还成为了国家心血管病中心高血压专病医联体的一员,一起打造高血压专病医联体标准化公共检测服务平台,利用覆盖全国的质谱技术平台为医联体成员提供全面的疑难高血压筛查检测和报告解读。/pp style="line-height: 1.5em "  程雅婷表示,受技术普及度和临床认识度的限制,质谱技术在临床疾病诊疗中的重要作用与价值,仍没有得到足够重视,发展缓慢。由于临床色谱质谱技术开发及应用高度复杂,国内开发的机构较少,而且对人员专业能力要求高,专业技术人员匮乏,方法建立和性能评价经验缺乏,才促使金域医学承办此次的研讨会。“金域希望通过搭建这样一个互相学习交流的平台,与临床医生、全国检验医学界及相关行业的同行共享质谱技术的新应用,共同推动质谱技术临床应用与发展。”/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/e4011ebf-642b-4064-a202-807fb34b8f15.jpg" title="6.jpg" alt="6.jpg"//pp style="line-height: 1.5em text-align: center "大会合影/pp style="line-height: 1.5em "  /p
  • 奥运兴奋剂测试——测试仪器新挑战
    对于参与北京奥运会的运动员的违禁药物的独立检查将多达大概4500项,为了跟上不同违禁药物化合物的改变和伪装的步伐,由安捷轮公司提供的测试仪器必须不断地更新气相检测、液相检测和质谱仪检测的的兴奋剂分析。  中国反兴奋剂中心(China Anti Doping Agency, CADA)会负责这次奥运会的禁药检查,CADA已经获得了国际反兴奋剂机构的认证,对任何运动员的禁药的测试可以在任何时候、任何地点、无争议的进行。但一些运动员也许还是想钻空子。  “近年来,反兴奋剂调查越来越有挑战性,”安捷伦公司的产品经理Terry Sheehan表示,“运动员已经不会采用容易被检出的兴奋剂和止痛剂。他们会采用一些新的化合物,这些药物会模拟成为正常的生理活动的一部分。这种猫捉老鼠的游戏需要新的分析方法。”  首次在奥运会的禁药测试在1972年进行,采用了安捷伦的测试设备对改变机体的化合物进行测试,比如能减轻疲劳的安非他明。从那时开始,不断有许多新的药物被加入禁药清单,比如可以在比赛前几个月停止注射的类固醇。安捷伦运营了独立的测试实验室研究独立增强的仪器并研发测试方法来检测那些甚至是模仿人体自然机能的化合物,比如,类固醇睾丸激素与自然差生的单原子结合的睾丸激素就不一样。  成千上万的化合物  在禁药清单上有兴奋剂、镇静剂、合成代谢物、类固醇、利尿剂、缩氨酸和相应的化合物等等。总体来说,有400多种物质和上千种化合物需要得到测试。CADA估计在这届夏季奥运会要做4500项样本测试。另外,实验室在这个八月会加班加点工作来寻找新的药物变种。  CADA使用的安捷伦设备与用于国家安全、犯罪调查和环境监控、食物筛选所用的设备是差不多的。近几年来,安捷伦提高了设备的灵敏度来跟上使用者为逃避检查进行的更为复杂的变化。如今的测试仪器在运动员提前十个月停止使用合成类代谢固醇的情况下也能检测出来。尿检对所有测试都是适用的,如果尿检有嫌疑的话会进行血液检查。  对于任何时间和地点收集来的测试样本,最后要做的是安捷伦7890A气相色谱仪检查,7890A能分开样本不同的化合物,将违禁药物同正常的生理分子分开。样本加热蒸发后,气体进入7890A的分离部分,因为成份分子不同的重量,通过分离器的速度各不相同(轻的分子更快的通过分离器)。通过测试通过分离器的成分的不同速度、数量和顺序,测试者可以分析样本含有的违禁药物成分。但一些化合物,比如缩氨酸荷尔蒙,会在蒸发的过程中被破坏掉,这时就需要先进行液相检测。与7890A通过测试分子重量分辨成分类似,安捷伦1200系列液相色谱仪将样本溶液通过分离器。分离液体比分离气体耗费的时间长,但可以检测那些会被加热蒸发破坏的物质。  Sheehan表示:“一般来说四分之三的物质都可以通过气相检测出来,不过需要液相检测的药品越来越多,因为目前很多新的化合物都会被蒸发破坏。”  如果气体或者液体测试显示出可疑的物质,样本就会采用质谱分光检测器检测,以分辨出该成分或其化合物。质谱仪测试出可疑物质的分子量,并于已知的违禁药物的分子式进行对应,这样就能提供一个明确的结果。  为了进行实时检测,CADA实验室为每台气相或液相测试仪都配备了质谱仪,一共有19套气相/质谱测试系统和18套液相/质谱测试系统。
  • LC-MS/MS在新生儿筛查与代谢性疾病检测方面的应用——访复旦大学附属中山医院检验科副主任郭玮
    p  span style="font-family: 楷体,楷体_GB2312, SimKai "临床检验由临床实验室将患者的血液、体液、分泌物、排泄物等标本进行定性或定量分析,为临床医学提供一系列实验室检测工作和项目的结果,用于疾病的诊断。近几十年来,有关基础科学飞速发展,新的分析检测的方法和仪器不断涌现,大大推动了临床检验的发展,使临床检验在疾病的预防、诊断和治疗中发挥着越来越大的作用。上海中山医院临床检验在国内始终走在前沿,也是首批采用 LC-MS/MS 技术的国内医院之一。/span/ppspan style="font-family: 楷体,楷体_GB2312, SimKai "  此次我们邀请上海中山医院检验科副主任郭玮来和大家谈谈LC-MS/MS技术在新生儿筛查与代谢性疾病检测方面的应用。/span/pp style="text-align: center "img title="guowei.jpg" style="width: 296px height: 400px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/c6f058fe-e7ba-4217-9172-460540380144.jpg" height="400" hspace="0" border="0" vspace="0" width="296"//pp style="text-align: center "strong上海中山医院检验科副主任 郭玮span style="font-family: 楷体,楷体_GB2312, SimKai "/span/strong/pp  span style="color: rgb(84, 141, 212) "strong作为卫生部部属的综合性医院,目前贵医院采用液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)开展了哪些临床检验项目?/strong/span/pp  strong郭玮:/strong目前,我们医院主要使用LC-MS/MS进行激素类物质的检测,包括血浆间甲肾上腺素类物质、尿儿茶酚胺、25羟基维生素D及治疗药物浓度等的相关检测。/pp  strongspan style="color: rgb(84, 141, 212) "与传统的免疫学方法相比,LC-MS/MS在哪些项目上的应用突显了其价值?/span/strong/pp  strong郭玮:/strong人体内某些激素、小分子药物含量十分稀少,甚至仅为pmol/L这样低浓度的数量级,通过LC-MS/MS的检测,能准确地得到结果,并且能避免化学结构类似物的干扰。因此,在儿茶酚胺或者类固醇激素的检测上,LC-MS/MS方法发挥了重要作用。传统的免疫学方法因方法学的限制,无法得到准确的结果。此外,LC-MS/MS技术可以一次进样得到多个结果。例如,遗传代谢性疾病筛查或者治疗药物浓度监测。/pp  strongspan style="color: rgb(84, 141, 212) "据您的了解,目前LC-MS/MS在国内医疗机构的应用覆盖范围是怎样的?应用前景如何?/span/strong/pp  strong郭玮:/strong目前,国内大部分的省级妇幼保健院,甚至市级妇幼保健院都在使用LC-MS/MS对新生儿遗传代谢性疾病进行筛查。北京、上海等一线城市的三甲医院,其检验科、药剂科也已经开始逐渐关注LC-MS/MS在临床中的应用。我相信拥有IVD认证的LC-MS/MS会在临床诊疗领域中发挥越来越重要的作用。/pp  span style="color: rgb(84, 141, 212) "strong临床应用上使用LC-MS/MS,医院检验科的人员能够短时间内就掌握这项检测技术?/strong/span/pp  strong郭玮:/strong我觉得任何一个新技术的出现都会带来一些挑战,医院检验科会对人员进行系统性的培训,操作人员也需要通过专业认真的学习和经验的积累,才能正确掌握LC-MS/MS这项技术。我们使用的是Waters的LC-MS/MS系统,厂家也会派应用专家也会对我们的操作人员进行培训,协助方法开发。/pp  strongspan style="color: rgb(84, 141, 212) "LC-MS/MS用于遗传代谢性疾病检测,对所得的结果具体怎样进行分析,以及对检测出阳性的指标要如何进行后续的干预呢?此项技术是否真的能很好的应用于临床研究呢?/span/strong/pp  strong郭玮:/strong目前,美国和欧洲大部分的国家和地区已采用LC-MS/MS进行新生儿遗传代谢性疾病筛查,并且已经有十余年的历史了,覆盖率达到90%以上。在国内,北京、上海、浙江等地区也早已开展此类检测项目。在进行遗传代谢性疾病筛查时一般会通过专门的应用软件,分析新生儿(或儿童)血液中氨基酸或者酰基肉碱的含量,确定是否有阳性结果。对于阳性样本会再进行一次复检,之后通过电话通知家长或者就诊医生,及时进行后续的确诊检查,并采取有针对性的治疗措施。/pp  strongspan style="color: rgb(84, 141, 212) "LC-MS/MS对不同检测,其结果要如何确认?临床如何对LC-MS/MS所提供的数据进行疾病分析?/span/strong/pp  strong郭玮:/strong目前,LC-MS/MS在临床中主要用于新生儿遗传代谢性疾病、小分子药物、体内较微量类固醇激素等物质的检测。该技术具有灵敏度高,准确度好的特点。LC-MS/MS方法检测得到的数据仍需要临床医生结合患者相应的临床表现,综合进行判断。/p
  • 未来兴奋剂检测或采用基因生物监测
    北京时间7月26日消息,英国广播公司报道,伦敦奥林匹克运动会即将开幕,其中一个需要强调的重要问题便是防止化学药物欺诈。随着医疗成本的上升,究竟什么是服用禁药从而提升运动表现,需要重新再界定。不少运动员愿意支付昂贵医疗费,服用禁药提升身体机能以获得一时的荣耀。  爱尔兰中长跑运动员托马斯钱普尼强烈的反对与动员服用兴奋剂,他认为全球反兴奋剂活动有一定的影响力,如果运动员想要欺骗,他必须精心安排。“为了赶在测试之前,运动员必须有非常完备的医疗支持—你需要内分泌系统非常专业的医药,最新的红细胞生成素合成药(EPO),如果盲目在网上买很快就会被发现,如果没有特别的途径获得这些资源,你体能可能下降的很快。”钱普尼参加了2008年北京奥运会,现在他因有伤在身无法参加2012伦敦奥运会。  运动蟑螂  专家认为系统性的服用兴奋剂是运动竞技中最大的威胁。不过专家认为伦敦现存的大数量的药物测试,以及医疗巨头Glaxo SmithKline 支付的展品实验室可能并不是处理这类威胁最有效地方式。美国反兴奋剂志愿协会VADA的成立者玛格丽特古德曼博士说道:“可能被发现服禁药的运动员只有一个,但这就类似于蟑螂,当你发现公寓里出现了一个蟑螂,那么你的橱柜里可能已经有上千只了。因为服用的兴奋剂不同,以及被测试的方式不同,很多运动员并没有被发现服用兴奋剂。”  世界反兴奋剂组织(WADA)的总干事大卫豪曼对此表示同意,“我很怀疑药物测试的有效性。我知道有很多经验丰富的运动员能够避开药物测试。我们需要将重心放在科学上,以超过技术检验方法。”通过对比运动员长期一段时间的各项指标,护照记录了血液和尿液的细微变化,这可能会提供是否服用兴奋剂的证据。  生物检测  有的专家认为生物护照是更好的方式,因为可以长期检测体内类固醇和荷尔蒙的含量。但这个项目的巨大成本花费也是值得注意的问题。创意未来研究中心总监、西苏格兰大学的安迪米亚赫教授说道:“我认为很快就会有公共的基因数据库和整套基因排列,将基因进行匹配只需要1000美元。世界范围内,每个人从出生就要开心进行生物监测,无论在任何领域一旦身体有任何生物化学变化,这个人就没有参赛资格。”  米亚赫教授还说道,目前物理性的表现上的提升,无论是化学上的还是技术上的,现在已经广泛的被社会所接受,所以我们应该重新定义在体育竞技中什么是允许的什么是禁止的。“如果(兴奋剂)没有健康威胁,或者风险很小,我们应该允许运动员服用药物,事实上,现在运动员必须依赖科技才能更好地超越前人。”  回到未来  未来将会有什么样的兴奋剂呢?很可能未来有一天重心将会转移到基因药物上。科学家已经鉴定出与建造肌肉和增加红细胞产量有关的基因。通过病原体进入细胞“篡改”DNA密码,这些至关重要的基因会开启,运动员可以在忍耐力和持久力上获得极大的提高。  当然这又存在重大的缺陷,那便是健康和安全问题,包括面临获癌症的风险。克里斯库伯教授称,未来各种兴奋剂可能用于医疗治疗病人,例如红细胞生成素合成药(EPO)和合成代谢类固醇。“每一种用于提高体育竞技表现的药物最初都是作为麻醉用药,用于帮助重病病人恢复。未来的兴奋剂可能多用于医疗,而非体育竞技场。”
  • 美女化学分析专家谈赛马兴奋剂检测的那些事儿
    当今在赛马这项竞技比赛中,用于提高马匹速度的各种兴奋剂层出不穷,针对市场上不断增多的新型药物的出现,化学分析专家们不得不争分夺秒地开发相应的新分析方法,以期达到打击各类禁用兴奋剂的目的。  最近,我们采访了一位该领域的专家,来自中国香港赛马会的Karen Y. Kwok博士。    Karen Y. Kwok毕业于香港城市大学环境分析化学专业,后就职于香港城市大学海洋污染国家重点实验室。2013年,她开始作为一名化学家在香港赛马会赛事化验所工作。此后,她全身心投入于赛马运动中的兴奋剂控制测试工作。Kwok博士目前是皇家化学学会(MRSC)的成员,至今已出版了两本书,并在国际杂志期刊上公开发表了10篇论文,多次作为报告人参加各种国际会议。  您受邀在瑞士日内瓦的HPLC 2015大会上做关于检测马鬃中雄激素合成类固醇的报告,请问为什么在赛马中使用雄激素合成类固醇是值得我们关注的问题呢?  雄激素合成类固醇(AASs)是一种可以用来增加肌肉力量、改善身体物理性能的物质。20世纪60年代以来,该类物质就常被作为兴奋剂在人类体育竞技运动和赛马运动中使用,其实该类物质属于违禁物质。自2014年开始,国际联合会发布的国际协议第6E条款明确规定,对于比赛用马,在其整个参赛生涯中,包括育种、竞赛和赌马,都禁止使用AASs。[1]  在您看来,分析比赛用马的禁用药物,主要的挑战是什么?  随着生物科学和医学的快速发展,越来越多的违禁物质被开发出来。不幸的是,针对新兴违禁药物,即使分析专家们能够以最快的速度开发出相应的检测方法,但相对于违禁药物在市场上的应用,不可避免地会存在时间滞后性。另外,赛马比赛中使用的违禁药物种类繁多,有些是用来增强马的运动机能的,而有些是削弱其机能的。而没有一种成熟的方法是可以检测出所有的违禁药物的 我们只能尽可能地充分利用现有的资源,以实现最广泛的药物检测的可能。  为什么您选择检测比赛用马的马鬃为样品,而不是它们的血液或尿液为首选样品?  作为药物测试的目标样品,尿液、血液和毛发各有各的优点。毫无疑问,毛发的主要优点是具有宽的检测窗口。毛发分析的一个典型特征是有可能通过分析不同段的毛发,确定其用药的时间。这样的信息对于确定给药的比赛用马来说,是非常有用的。此外,毛发样品不像尿液和血液样品,它很稳定,易于运输和贮存,并且很难掺假,具有非侵入性。当然话虽如此,很多药物是不适合采集毛发样品用来分析的,只能在尿液或血液中检测。因此对于兴奋剂的检测,尿液、血液和毛发样品它们存在互补关系。  您为什么要开发用于检测马鬃中48种AASs和(/或)其酯类的方法?  AASs通常是以它们的酯化形式使用,这样它们能够被存储在肌肉中,然后通过缓慢地释放以延长其作用期。对于一些内源性AASs如睾酮,在毛发中鉴别其酯化形式是其外源性的铁证。AASs类药物是赛马运动中任何时候都被禁止使用的药物,其药效的持续作用时间远长于尿液和血液样品的检测时间。因此,毛发就成为了用来追溯赛马中使用AASs的理想样品。  在使用超高效液相色谱-高分辨质谱(UHPLC-MS)技术测定马鬃中AASs之前,马鬃样品的制备方法有什么特别值得注意的因素吗?  与尿液和血液不同,毛发是一直暴露在外界环境中的。所以我们需要特别严格的去除污染物的过程,以避免错误的分析结果。其次,毛发中药物的含量通常是很低的(从10-2至10-9级),所以采用提取药物的方法需要足够高的提取率,这样才能满足UHPLC-MS的分析要求。另外,毛发是一种很复杂的基质,我们需要有效的净化方法,以降低MS分析时的基质效应。    这项工作中,您遇到的主要挑战是什么?您又是怎么克服的呢?相比其他方法,您采用UHPLC-MS的优势是什么?  主要的挑战是建立一种有效的提取方法来消除一些化学物质干扰,以保证后续UHPLC-MS分析的准确性。试验发现通过组合使用固相萃取(SPE)和液-液萃取技术,可以获得满意的样品净化结果。然后在选择性反应监测(SRM)模式下,我们采用具有高分辨能力的轨道阱(质量窗仅± 10 ppm)来进一步降低化学干扰。质量数测定的准确性通过在柱后添加质量参考物苄基二甲基苯胺来校准目标分析物可能存在的质量偏移来保证。  据我们所知,我们给出的关于马鬃中48种AASs和(/或)其酯类物质测定的方法是首次的。  该方法适合使用的领域有哪些呢?接下来您的研究内容是什么?  答:目前,我们的方法可用于检验AASs和(/或)其酯类化合物(含量从10-12到10-9级),方法灵敏度、准确度高。由于方法中添加的目标类固醇,方法可用于马鬃样品的筛选以及马鬃样品中AAS酯类物质的确认。实际上,随着我们研究工作的完成,采用我们建立的方法可用于更多的目标物的筛选。接下来的工作将是进一步验证我们所建立的方法,对于给药后的马鬃样品中AASs和(/或)其酯类物质代谢物测定的适用性。  马匹使用兴奋剂和人类使用兴奋剂之间有相似之处吗?分析方法可以通用吗?  比赛用马和人类运动员所使用的兴奋剂中所含的禁用物质可能是相似的,也可能是不同的。这不仅是由于药物在不同的群体上的作用机理不同(例如,人体运动是不受非甾体抗炎药控制的) 而且也由于对于不同的群体,一些药物产生的效果是不同的。此外,赛马中违禁药物不仅仅局限于机能增强药物(包括使狂躁的马平静下来的镇静剂),而且还包括削弱机能的药物。因此,相较之人类运动员的违禁药物,马的药物范围更广。  另外,马和人所采用分析方法也不是可以直接通用的。相较之人类,马的生物样品尤其是尿液,要复杂得多,测定之前样品需要更全面的净化过程。此外,马和人的药物代谢机理也是不同的。  如果一个年轻的化学分析师将开始该领域的研究,您会给一些什么建议呢?  首先兴奋剂检测是一个非常有意义并具有挑战性的领域。对于一个年轻的化学分析师,首先从思想上要认识到,无论是人类运动还是赛马比赛,诚信和公平都是基石,兴奋剂控制测试则是维护这一价值观的重要因素。由于检测结果是具有法律效力的,所以兴奋剂的控制测试需要按法医鉴定过程实施。除了挑战科学技术上的难题,年轻的科学家们也必须精通法医分析的各方面能力,如保证适当的物证保管链、作为专家证人在法庭上作证等。我们需要不断地向经验更丰富的化学家们学习和借鉴经验,以增强我们自己处理不同困难的能力。  此外,兴奋剂控制测试是相当苛刻的,新兴的违禁药物只会不断地增多 因此,我们需要不断掌握新的兴奋剂发展趋势和不同领域的科技进步。  最重要的一条建议就是,我们要赋予我们这份工作最高的热情,面对挑战时永不放弃。在兴奋剂控制测试领域工作,我相信年轻人们会获得巨大的成就感。  参考文献:  [1] http://www.horseracingintfed.com/resources/2015Agreement.pdf  [2] K.Y. Kwok, T.L.S. Choi, W.H. Kwok, and T.S.M. Wan, “Detection of Anabolic Steroids and/or Their Esters in Horse Hair Using Ultra High Performance Liquid Chromatography-High Resolution Mass Spectrometry,” poster presented at HPLC 2015, Geneva, Switzerland, 21–25 June 2015.  作者:Karen Y.Kwok  原文出处:《The Column》第12卷第6期2-5页  译自:chromatographyonline
  • 文献速递| SFC-MS/MS法同时测定血清中多种维生素D代谢物(上)
    文献速递引言中国疾病预防控制中心营养与健康研究所、宁波大学食品与药学院中国食品科学与技术系、岛津企业管理(中国)有限公司联合研究,成功建立并验证了适用于血清中多种维生素D代谢物的高通量、高灵敏度SFC-MS/MS分析方法。 由于研究内容较多,故分为上、下两期来进行详细介绍。本期主要介绍内容为:研发背景、样品前处理、如何建立及优化SFC-MS方法等。 文章出处Journal of Chromatography B 1120 (2019) 16-23 岛津Nexera UC全相系统之SFC-MS系统 本研究采用岛津超临界流体色谱仪Nexera UC、岛津三重四极杆液质联用仪LCMS-8060 ● 超临界流体与改性剂配合使用,可在更大范围内满足不同极性化合物的检测需要;● 低死体积和背压控制单元有效降低脉动,提高灵敏度;● 溶剂使用量少且分析时间短,是一种绿色环保、高效的分析手段。 研究背景维生素D(VD)作为一种脂溶性类固醇,在钙稳态和骨骼健康中起着重要作用,其主要以麦角钙化醇(VD2)和胆钙化醇(VD3)两种形式存在,多通过皮肤光照和食物或膳食补充剂来获取。VD进入体内参与生物调控,须在肝脏及肾脏内进行羟基化等复杂的代谢途径反应,因此其代谢产物结果是VD临床评价的主要挑战之一。 对于正常人血清或血浆中含有痕量1,25-(OH)2 VD2和1,25-(OH)2 VD3,分析时应考虑进一步改进定量限(如衍生化)。与LC-MS/MS法相比,采用超临界流体色谱仪(SFC)作为质谱前端,不仅降低了有机溶剂成本,还有具有更快分析速度及更高灵敏度。 样品前处理采用3.5 mL真空血管采集空腹血样,凝固后1500 ×g离心30 min。上层血清移入无菌管,-80℃保存后用于分析。 建立及优化SFC-MS分析方法 1. SFC色谱柱的选择考察了10种VD代谢物分别在Diol、CN、NH2、PFP和C18 5根色谱柱上的洗脱性能,并评价了不同固定相的选择性。如图1,除C18柱外,其他4根色谱柱上VD代谢产物色谱峰均为正常的洗脱顺序,保留时间随羟基数量的增加而增加。其中PFP柱能够分离所有VD代谢产物,分离效果最佳,特别是25-OH VD2/VD3及其对映体的分离,并被选择用于进一步开发。 图1:A) Diol, B) CN, C) NH2, D) PFP, E) C18色谱柱上VD代谢产物的固定相化学结构和洗脱顺序。 1: 25-OH VD3和3-epi-25-OH VD3 2: 25-OH VD2和3-epi-25-OH VD2 3: VD3 4: VD2 5: 1,25-(OH)2 VD3 6: 1,25-(OH)2 VD2 7: 24,25-(OH)2 VD3 8: 24,25-(OH)2 VD2。 2. 梯度洗脱条件优化纯CO2是VD代谢物的弱洗脱溶剂,与固定相相互作用强。因此,为提高流动相的洗脱强度,加入甲醇作为改性剂。图2显示了四种不同梯度下VD代谢物的分离情况。 在Gradient 4条件下,二羟基代谢物的峰形明显改善,这可能是由于甲醇比例的急剧增加(1.5 min内从8%增加到40%)改善分离效果,由此减少二羟基代谢物的扩散。因此,选择Gradient 4进行进一步优化。 图2:四种梯度洗脱程序(流动相A: CO2 流动相B:甲醇,色谱柱:PFP)虚线(-):流动相B的百分比;USP:分离度。(1-8序号对应VD代谢物名称同图1) 3. 流速的选择虽然超临界流体黏度较低,但扩散系数较高。因此,在柱前压力和洗脱液密度较高,设定较高流速时,梯度有望提高峰之间分离度。图3(A)为不同流速下VD代谢物的洗脱。当流速从1.0 mL/min增加到1.5 mL/min时,25-OH VD2/ VD3及其表异构体的分离明显改善,但当流速增加到2.0 mL/min时,分离度降低。因此后续研究设定流速为1.5 mL/min。 4. 柱温的选择色谱柱温度影响流动相粘度和界面分布。如图3(B)所示,温度从30℃升高到40℃,25-OH VD2/VD3及其同位异构体的分离得到改善,但温度再升高到50℃,分离效果较差。因此后续研究采用柱温40℃。 图3 A)流速和B)温度对PFP柱上VD代谢物分离的影响。 5. MS系统优化为提高VD代谢物的电离效率,对离子源类型和补偿剂缓冲液浓度进行了优化。对于离子源的选择,测试了电喷雾电离(ESI)和大气压化学电离(APCI),两者都是在正离子模式下。如表1,浓度为1 ng/mL的所有VD代谢物,ESI+模式下的信噪比(S/N)比APCI+模式下的高4~6倍。因此, 在ESI+模式下评估不同浓度缓冲液,当甲酸铵浓度从1 mM增加到5 mM, S/N较好;将甲酸浓度从0.5‰(v/v)提高到1% (v/v)可进一步优化灵敏度,但甲酸浓度为2‰ (v/v)则没有进一步提高灵敏度。因此,采用ESI+进行电离,选择5 mM甲酸铵和1‰ (v/v)甲酸作为补偿剂。 表1 离子源类型和缓冲液对维生素D代谢物信噪比(S/N)的影响(1 ng/mL)FA: 甲酸 AmFc: 甲酸铵 本期小结本研究建立了适用于血清中多种维生素D代谢物的SFC-MS方法,并通过优化分析条件,确定最佳分析条件为:PFP色谱柱、梯度程序4、流速1.5mL/min、柱温40℃,离子源类型为ESI+,补偿剂为 5 mM甲酸铵和1‰ (v/v)甲酸。基于此分析条件下,可实现PFP柱可在10 min内10种VD代谢物的基线分离 在正电喷雾电离模式下进行检测,允许对血清基质中的多种VD代谢物进行定量分析。 下一期将介绍方法验证 、 SFC-MS/MS法与LC-MS/MS法的方法比较,敬请期待! 本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 重磅成果:再帕尔阿不力孜、贺玖明研究团队利用空间代谢组学技术绘制大鼠脑代谢网络图
    2021年4月,中国医学科学院药物研究所天然药物活性物质与功能国家重点实验室再帕尔阿不力孜、贺玖明团队在分析化学一区《Analytical Chemistry》期刊发表封面文章,题为“Mapping metabolic networks in the brain by using ambient mass spectrometry imaging and metabolomics”的研究成果,采用自主研发的质谱成像空间代谢组学技术,全面绘制了大鼠脑代谢网络,深入解析了东莨菪碱致大鼠记忆功能障碍模型脑的代谢变化。  封面文章  研究背景  大脑是结构最复杂的器官之一,主要功能与其微区的分子相互作用密切相关。大脑的小分子调节机制对理解中枢神经功能、精神疾病机理和药物研发有很大的帮助。动物的认知过程和行为控制均依赖于脑部强大的中枢神经网络——神经连接体。科学家进行了很多研究,但是对脑部小分子网络的研究仍有不足。  分子成像技术是研究大脑中DNA、RNA、蛋白质和代谢产物的强大工具。质谱成像技术(MSI)是一种检测大脑中蛋白质、代谢物和脂质物质的高灵敏度和高通量分子成像技术,在肿瘤边缘诊断、肿瘤生物标志物发现、药物分布和机理阐述等领域有广泛的应用。  本文作者开发了一种基于敞开式空气动力辅助解吸电喷雾离子化质谱成像(AFADESI-MSI)技术的代谢网络映射方法,对大鼠脑不同极性的小分子代谢物(m/z 50-500 Da)进行微区分布研究,不仅鉴定出脑部几乎所有重要的代谢物,还绘制了包含神经递质、嘌呤,有机酸,多胺,胆碱、碳水化合物和脂类等20条通路的代谢网络,并使用这种代谢网络映射质谱成像方法解析了东莨菪碱致大鼠记忆功能障碍模型脑的代谢变化,为中枢神经系统疾病的治疗提供新的信息和见解。研究思路  研究方法  1.样本准备  Sprague-Dawley大鼠模型腹腔注射东莨菪碱后被杀死(处理组,3只),对照组大鼠(3只)也用同样方法杀死。获取大鼠整个大脑,在低温下将大脑切成连续的矢状切片(暴露出海马和纹状体),用于Nissl 染色、H&E染色和质谱成像检测。  2.空间代谢组实验  使用AFADESI-MSI分析,代谢物质量数范围50-500 Da,质谱分辨率70,000。  3.数据处理和代谢网络分析  原始数据经过转化,再使用自建MassImager软件获取成像结果 在获取差异代谢物的高分辨率质谱信息后,使用Metaboanalys在线数据挖掘软件以褐家鼠(rattus norvegicus)为参考完成代谢物高通量定性,并输出代谢网络信息。大脑中复杂网络可视化使用Cyctoscope软件完成。  4.统计分析  两组大脑样本选择相同的微区,并将组织学和特征离子图像叠加进行确认。数据处理结果使用t检验(n = 3)进一步验证。大脑微区包括松果体、中脑导水管、脑桥、梨状皮质、延髓、丘脑、纹状体、海马、胼胝体、嗅球、大脑皮层、小脑皮层、穹窿、小脑延髓和丘脑。  研究结果  1.AFADESI-MSI用于大脑中极性代谢物的定位  如图1所示,将大鼠大脑连续矢状切面通过ESI探针对逐个像素进行扫描,并将解吸的代谢物离子传输到高分辨率质量分析仪进行分析。图1E是大鼠脑部某个像素点的一个代表性质谱图,在该图中可以观察到数千个代谢物的峰。AFADESI-MSI图像还表明脑部不同功能性区域中代谢物浓度的变化。图1A-D显示了代表性代谢产物图像,在松果体、纹状体、海马、胼胝体和嗅球等亚区域具有特定分布。这些异质代谢分布与大鼠脑的功能和结构复杂性高度一致。  实验结果表明,AFADESI-MSI的空间分辨率小于100μm,代谢物质量最大差异为0.001Da,同一物质的检测动态范围高达1000倍。如图1所示,通过AFADESI-MSI可在大鼠脑部检测到一些呈特征性分布有代表性的极性代谢物,其强度范围从0到104甚至到106。  图1 (A-E)使用AFADESI-MSI获得的用于构建大鼠大脑代谢网络图的代表性极性内源性代谢物   (F)AFADESI-MSI数据采集过程   2.在大鼠脑绘制特定区域分布的极性代谢物图谱  使用AFADESI-MSI在正离子和负离子模式下分别获得298个和372个微区轮廓清晰的代谢物离子图像。使用精确分子量并结合同位素丰度,通过人类代谢组数据库(HMDB)对离子图像进行识别,鉴定出多种内源极性代谢物,包括氨基酸、核苷酸或核苷、碳水化合物、脂肪酸和神经递质等。  中枢神经系统(CNS)的特定功能和特定解剖区域相关。例如,乙酰胆碱在大脑皮层中高度表达 γ-氨基丁酸是一种抑制性神经递质,其在大脑皮层的信号强度较低,在中脑、嗅球和下丘脑中的浓度较高 多巴胺在纹状体含量较高 组胺(一种兴奋性神经递质)主要分布于丘脑和下丘脑。松果体在睡眠和光周期调节中起着重要的作用,并且由于其体积小容易被忽视。在松果体区域中,作者检测到106种极性代谢物,例如吲哚乙醛、吲哚、5' -甲硫基腺苷和褪黑激素,它们在该微结构的表达最高。褪黑激素由松果体分泌,起到调节昼夜节律的作用。质谱成像结果表明褪黑激素只能在松果体检测到。褪黑激素的上游代谢物血清素(5-HT)在松果体中也有特定的分布。此外一些未知的代谢物也仅在大鼠大脑的某个很小但特定的区域中。以上结果表明,AFADESI-MSI方法可以直接检测极性代谢产物,并具有高特异性,能呈现其在大脑微区分布的图像。  3.在大鼠脑中绘制微区代谢网络图  要了解大脑的结构区域发生的复杂代谢过程,不仅应准确表征代谢物,还要研究其相关性。从大鼠脑微区中提取代谢谱进行代谢网络重建。从15个微区提取的MSI数据进行峰挑选和峰对齐(图1F),包括松果体、中脑导水管、脑桥、梨状皮质、延髓、丘脑、纹状体、海马、胼胝体、嗅球、大脑皮层、小脑皮层、穹窿、小脑延髓和丘脑,然后使用基于KEGG数据库的Metaboanalyst软件进行代谢网络分析。共找到20条KEGG代谢通路,包含126个具有微区信息的代谢物,图2显示了涉及丙氨酸-天冬氨酸和谷氨酸代谢、花生四烯酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、肌酸途径、GABA能突触、葡萄糖代谢、谷胱甘肽代谢、甘油磷脂代谢、甘氨酸-丝氨酸和苏氨酸的代谢、组氨酸代谢、赖氨酸代谢、苯丙氨酸代谢、多胺代谢途径、嘌呤代谢、嘧啶代谢和TCA循环、色氨酸代谢、酪氨酸代谢、缬氨酸-亮氨酸和异亮氨酸代谢和类固醇激素合成途径。质谱成像方法提供了一种直接获取代谢网络信息的途径,以系统地深入了解大脑的代谢活动。  图2 通过AFADESI-MSI和Metaboanalyst获得的大鼠脑中的代谢网络  图3A展示了嘌呤代谢的分布和代谢途径,共包含17个核苷酸及相关代谢产物,饼图代表了某种代谢物在不同大脑微区的相对含量和分布,图3A中显示出不同代谢物的不同局部特征。例如腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)和鸟苷酸(GMP)在大脑皮层和松果体中高表达,但在胼胝体和穹窿中含量较低。图3B显示了大脑不同区域的AMP分布,AMP在大脑皮层和松果体中含量很高,而在胼胝体和穹窿中含量较低。这些结果表明,大脑中代谢物分布呈现出功能性区域的差异性。这些空间和代谢途径的上游-下游转换过程为大脑局部代谢活动提供丰富信息。也证明质谱成像方法能够提供直接获取代谢网络信息的方法。  图3 (A)通过AFADESI-MSI获得的大鼠脑中嘌呤代谢途径和相关代谢产物分布   (B)腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)在大鼠脑不同区域的分布   4.神经递质的代谢网络解析  神经递质在大脑不同区域具有极为复杂的代谢调节网络,使这些区域的中枢神经能够从事复杂的活动。作者分析了关键神经递质的代谢调控网络,分别为多巴胺、γ-氨基丁酸、腺苷、组胺、乙酰胆碱、5-羟色胺、谷氨酸和谷氨酰胺。图4A显示了神经递质以及相关代谢产物在大鼠脑的分布特征,它们联系非常紧密(图4B),这些神经元彼此相互作用并形成复杂的调节网络。  图4 |(A)大鼠脑中神经递质及其相关代谢产物的分布   (B)神经递质调节和代谢网络   5.从大鼠脑的代谢网络映射中发掘空间变化  东莨菪碱治疗的大鼠是一种学习和记忆障碍模型,通常用于研究抗遗忘药疗效。本文作者使用AFADESI-MSI分析了对照组和东莨菪碱治疗的大鼠矢状脑切片,将发现的代谢物全面映射代谢网络,并通过代谢组学分析发现空间代谢变化。不仅可以对药物准确定量,还可以检测代谢网络相关的数百种内源性代谢物在大脑特定区域的分布。图5显示了代谢网络中检测到的各种代谢物,以及在不同大脑微区代谢物的明显改变。如图5A所示,找到三种代谢物(N-甲酰基尿氨酸、L-色氨酸和5-羟色氨酸),属于色氨酸代谢途径,意味着东莨菪碱会干扰色氨酸的代谢过程。作者分析了东莨菪碱治疗组大鼠脑的十个微区,发现脑桥中有16种表达异常的代谢产物,而在大脑皮层中发现了7种。表明在东莨菪碱治疗下,脑桥和大脑皮层可能是受影响最严重的区域。  图5 东莨菪碱模型大脑中极性代谢网络的变化  图6显示了其中几种异常表达的代谢产物的分布,例如腺嘌呤在小脑皮层被下调 组胺在中脑导水管中下调 桥脑中的磷酸乙醇胺、大脑皮层中的2-氧戊二酸、纹状体中的多巴胺、胼胝体中的抗坏血酸、下丘脑中的谷胱甘肽、小脑皮层中的L-天冬氨酸和L-天冬氨酸也有所变化,这些代谢物的质谱成像结果(图6A-H)和相对定量结果(图6I1-18)进一步表明,大脑中药物作用后代谢物的多样性和区域特异性。这些代谢物不分区分析、含量进行全脑平均后,代谢物的微区含量差异很容易被削减。在空间上的代谢变化表明,在东莨菪碱治疗后,大鼠脑微区的代谢网络发生紊乱。但是代谢物和代谢酶是代谢网络的关键因素,基于空间分辨的代谢组学信息为发现酶或基因异常提供了线索,但若要完成完整的代谢网络分析必须进一步验证蛋白质和基因表达水平。  图6 在东莨菪碱治疗后大鼠模型的脑部质谱成像结果和代谢产物的统计结果  研究结论  本文作者开发了一种空间分辨代谢网络作图方法,通过无需衍生化、特定标记或复杂样品预处理的高通量AFADESI-MSI方法和代谢组学策略,在具有复杂结构化脑组织中发现代谢分子变化。能检测出多种极性内源性代谢物,并绘制相关代谢网络,提供组织微区分布的图谱。还将多种功能性小分子(例如核苷酸、多胺、肌酸、神经酰胺代谢物)含量分布可视化。这些代谢物构成大鼠脑关键代谢网络,为理解大鼠脑的作用机制和功能探索提供新的见解。在本文中,该方法被用于东莨菪碱处理的大鼠模型脑部的代谢研究。结合微区统计数据,该方法可以绘制代谢网络图、发现某些途径代谢产物的明显失调,而且还能描绘与神经疾病直接相关微区中发生的代谢变化。
  • 27种激素分析|岛津临床质谱8分钟轻松搞定!
    导读 类固醇激素又称甾体激素,是内分泌细胞分泌的高效能生物化学物质,在维持生命、调节机体物质代谢、促进性器官发育和维持生育等方面起着重要作用。Wang et al.:Steroid paneling by LC-MS/MS. Clin Chem Lab Med 2020 临床上将类固醇激素水平作为较多疾病的诊断指标,包括先天性类固醇代谢紊乱和获得性类固醇代谢紊乱等,其中主要涉及到8个Panel,包括肥胖组合、肾上腺皮质功能减退组合、原发性醛固酮增多症组合、库欣综合征组合、肾上腺增生组合、男性性功能减退组合、多囊卵巢综合征组合及地塞米松抑制实验组合。除此之外,外源性激素,如曲安西龙、泼尼松、地塞米松、氟米龙、甲基泼尼松龙等,作为抗炎和激素药物应用广泛。但这些药物的长期和过度使用,有时会导致内分泌代谢混乱,患者可能呈现库欣综合征的临床特征。因此,建立一种同时测定内源性及外源性激素的方法可解临床所需。 岛津临床质谱LCMS-8050 CL 依赖于LCMS-8050 CL出色的性能,岛津公司开发出27种激素同时测定的方案。该方案使用岛津临床质谱LCMS-8050 CL,在8 min内即可完成对27种激素(20种内源性激素及7种外源性激素)的同时定量分析,该方法分析速度快、稳定性好、检出限低、检测品种多,涵盖多种类固醇代谢紊乱Panel,可以满足更广泛的临床需求。 快速、全面,涵盖多种疾病Panel 该方案8min内即可完成27种激素测定,其中包括20种内源性激素及7种外源性激素;涵盖8种类固醇代谢紊乱Panel,可满足临床更广泛的检测需求。 27种激素色谱图(1-Melatonin, 2-DHEAS,3-Triamcinolone,4-E3, 5-ALD,6-Prednisolone, 7-COR,8-Fludrocortisone, 9-F,10-Prednisolone,11-21DOC,12-Dexamethasone,13-Methylprednisolone,14-CORT, 15-Fluorometholone,16-S,17-E2, 18-E1, 19-A4, 20-DOC,21-17-OH-PR, 22-DHEA,23-17α-OH-P,24-T, 25-DHT,26-P, 27-Pregnenolone) 极宽的动态线性范围,可准确测定不同群体的样本 正常人体内激素含量较低,个别激素人体内含量仅pg/mL级别,而当人体出现激素代谢紊乱时,体内激素含量甚至可达正常值的几十倍到几百倍。这就需要一种能够同时兼顾正常人及患病人群体内含量同时测定的宽动态线性范围含量测定方法。岛津开发的同时测定27种激素的方案,动态线性范围横跨四个数量级,可轻松准确测定不同群体的样本。 11-脱氧皮质酮标准曲线 孕酮标准曲线 极低的检出限及卓越的稳定性 LCMS-8050 CL以优异的扫描速度及正负极切换时间兼具了数据灵敏度及稳定性,在正常人体内激素含量低至pg级别时,仍可准确稳定的定量,保证了正常人检测需求,为疾病诊断提供更有力数据支持。 性能优异的色谱柱保证同分异构体的完美分离 Shim-pack Velox实心核表面多孔颗粒系列色谱柱,表面多孔颗粒具有更高的通量和更快的速度。在保证8 min快速分析27种激素的前提下可以可轻松分离同分异构体。 紧跟热点,难点不难,岛津临床质谱以其优异的性能轻松胜任临床检测热点中的难点--类固醇激素测定。岛津研发人员紧贴临床需求,开发出众多临床解决方案供您选择参考。在守护人类健康的道路上,岛津将伴您同行! 撰稿人:孙亮
  • 如何选择固相萃取柱
    p style="text-indent: 2em "固相萃取柱是从层析柱发展而来的一种用于萃取、分离、浓缩的样品前处理装置,常见的固相萃取柱大都以聚乙烯为材料的注射针筒型装置,该装置内装有两片以聚丙烯或玻璃纤维为材料的塞片,两个塞片中间装填有一定量的色谱吸附剂(填料)。/pp style="text-indent: 2em "选择固相萃取柱的关键除了要求的规格之外,决定分离性能的是它的填料。在选择萃取柱时,必须根据待检测样品的种类及其物化性质选择合适的填料。固相萃取填料通常是色谱吸附剂,大致可以分为三大类,分别是以硅胶、高聚物、无机材料为基质。/pp style="text-indent: 2em "第一类是以硅胶为基质,如:Waters Sep-Pak C18固相萃取小柱,硅胶极性很强,呈弱酸性,可被用于正相或反相两种分离模式:正相提取时,极性比硅胶弱,反相提取时非极性比C18 或 C8 的弱。对于类固醇有着较好的萃取效果通常用于非极性或弱极性化合物的萃取或极性杂质的去除。主要用于血样、尿样中药物及其代谢物、多肽脱盐、环境样品中的痕量有机化合物富集、饮料中的有机酸。/pp style="text-indent: 2em "第二类是以高聚物为基质,如:聚苯乙烯-二乙烯苯等。高纯度、高交联度的苯乙烯-二乙烯基苯聚合物为固定相填装的萃取小柱具有高载样量,可耐受极端 pH 条件和不同的溶剂,对极性化合物具有优异的保留能力。可用作酸性、中性和碱性化合物的通用型吸附剂,通常用于反相条件下保留含有亲水基团的疏水性化合物如:酚类、硝基芳香类、硝胺类、硝酸酯类等。/pp style="text-indent: 2em "第三类是以无机材料为主的,如:弗罗里硅藻土、氧化铝、石墨化碳等。弗罗里硅土是一种氧化镁复合的极性硅胶吸附剂,以此为基质的萃取小柱适合于从非极性基质中吸附极性化合物,如多氯联苯、多环芳烃、有机氯农残等;石墨化碳黑(CARB)萃取小柱, 以石墨化碳黑为填料,萃取过程非常迅速。且对化合物的吸附容量比硅胶大一倍有余,由于石墨化碳黑表面的正六元环结构,使其对平面分子有极强的亲和力,非常适用于很多有机物的萃取和净化,尤其适于分离或去除各类基质如水果、蔬菜中的色素、甾醇、苯酚等物质;以氧化铝为基质的填料有酸、碱、中性三种类型,适用于酸性、碱性、中性溶剂的分离萃取。/pp style="text-indent: 2em "固相萃取柱容量是指固相萃取柱填料的吸附量,在选择固相萃取柱时,必须考虑柱容量。由于我们面对的样品基质通常都较为复杂,在固相萃取中,固相萃取吸附剂对目标化合物吸附的同时,也会吸附同类性质的杂质。因此,在考虑柱容量是应该是目标化合物加上可被吸附的杂质总量不能超过柱容量。否则在载样的过程中就可能有部分目标化合物不能被吸附,造成回收率偏低。/p
  • 北京妇产医院曹正临床质谱团队新成果:发现无症状分娩预测关键标志物
    近日,首都医科大学附属北京妇产医院曹正临床质谱团队在JCR Q1区内科权威期刊《Annals of Medicine》在线发表题为“Delivery prediction by quantitative analysis of four steroid metabolites with liquid chromatography tandem mass spectrometry in asymptomatic pregnant women”的研究论文,第一作者为2020级检验专业研究生孟兰兰,该研究通过应用液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)平台建立了四种类固醇代谢物(E3-16-Gluc、17-OHP、THDOC、A-3,17-Diol)的方法学并进行了一系列的方法验证,证实E3-16-Gluc 和 17-OHP 的类固醇代谢物组对于预测没有任何临产临床迹象的单胎妊娠妇女(简称无症状孕妇)一周内的分娩具有极大价值。早产机制尚不明确标志物发现推动早产预测根据世界卫生组织统计,全球每年出生的早产儿有1500多万,我国的早产儿出生率约为10%,早产是造成围产儿及5岁以下儿童死亡的最主要原因。但目前早产发病机制尚不明确,作为早产临床诊疗中的重要环节,此前临床亦无可靠的短期早产预测标志物。分娩预测对评估预产期、提供充分产前护理建议,以及早产和过期妊娠干预诊疗都具有重要意义。而随着三胎政策的落地,高龄、高危以及有妊娠并发症或合并症者孕妇比例逐渐增高,早产预测的临床意义和必要性也进一步提高。首都医科大学附属北京妇产医院曹正、翟燕红临床质谱团队,联合产科刘晓巍团队以及美国康纳尔大学医学院赵贞团队,利用自建LC-MS/MS方法,对招募的585名30孕周(GW)及以上无症状单胎自然分娩孕妇进行血浆中的四种类固醇代谢物的定量检测,评估其在分娩预测中的临床价值,在采集血浆后 7 天内分娩为阳性组,在采样后 7天内未分娩的为阴性组。实验结果表明,THDOC和A-3,17-Diol的浓度在阳性组和阴性组之间没有显著差异。相比之下,阳性组的血浆E3-16-Gluc 和 17-OHP水平显着高于阴性组,具有统计学差异。根据ROC分析确定的临界值,E3-16-Gluc和17-OHP组合测量的阴性预测值(NPV)高达95.7%。本论文对E3-16-Gluc 和 17-OHP 的类固醇代谢物在相对较短的窗口(即7天)内准确排除自然分娩能力的发现,对推动开发简单而准确的早产诊断检测手段有着重大意义,能够为无症状孕妇住院与门诊监测以及门诊强度的临床决策提供重要参考。主要作者介绍 曹正,主任技师,副教授,硕士生导师,首都医科大学附属北京妇产医院临床质谱检验中心主任、检验科副主任。博士毕业于美国马里兰大学帕克分校,随后进入美国休斯敦卫理公会医院进行检验住院医师培训,并取得美国临床化学医师执照。主要社会任职:首都医科大学临床检验诊断学系青年委员会副主任委员,北京市临床检验中心临床质谱规范化应用专家委员会副主任委员,北京内分泌代谢病学会检验医学专业委员会副主任委员等。
  • AB SCIEX 推出高灵敏度质谱试剂以拓展iChemistry TM解决方案
    Amplifex&trade 试剂进一步突破质谱检测极限 马萨诸塞州 弗雷明汉市&ndash 2012年5月21日,全球生命科学分析技术的领导者AB SCIEX,今天宣布推出商业化的Amplifex&trade 试剂,作为第一个全新的化学试剂家族,专业用于提高质谱分析性能,提高数据精度,超越传统检测灵敏度。该试剂与业界领先的用于蛋白质组学的iTRAQ 试剂,以及用于农药分析的IDQuant&trade 试剂包整合在一起,,都属于基于质谱分析的化学标记试剂,该创新组合称为SCIEX iChemistry&trade 解决方案。 新型的Amplifex&trade 试剂可以帮助化学家解决一些复杂的技术难题,在很多情况下,即使是在最灵敏的质谱上也难以解决。Amplifex&trade 试剂依据分析样品的不同,灵敏度可提高5~1000倍。在本周于温哥华召开的ASMS会议上,业界科学家将展示其利用这些新试剂所作出的最新结果。 位于威斯康星大学麦迪逊分校的威斯康星国家灵长类动物研究中心以及临床与转化研究所是早期使用Amplifex&trade 试剂的实验室。作为灵长类动物的代谢系统研究工作的一部分,科学家一直在努力寻找可以检测1&alpha ,25-二羟维生素D3的方法。现在使用新型的Amplifex&trade 试剂,这一难题迎刃而解。 &ldquo 使用Amplifex&trade Diene试剂,我们可以在QTRAP 5500系统上分析1&alpha ,25-二羟维生素D3和1&alpha ,25-二羟维生素D2,仅需200µ L样品,最低检测限达到2 pg/ml&rdquo ,威斯康星大学麦迪逊分校的威斯康星国家灵长类动物研究中心,临床与转化研究所的Toni E. Ziegler博士说,&ldquo 使用最新推出的化学试剂,AB SCIEX进一步提高了现有 LC/MS/MS方法的灵敏度&rdquo 。 今天,全球的科学家都在关注定量分析方法的检测水平,即使是在最高灵敏度和最为强大的质谱系统上也无法实现。虽然质谱仪器对于化合物的检测和定量分析是一个非常强大的技术,在很多情况下质谱的灵敏度也会受到基质效应、高背景噪声水平、低的离子化效率或化合物碎片较少等信息的影响。 受灵敏度和样品体积等因素制约,科学家无法解决一些关键的生物和化学问题,那么新技术的出现是必需的。质量标签技术可以解决这些问题,Amplifex&trade 试剂是唯一一款定制设计、合成和分析的衍生化试剂,能够增加离子化效率,改善化合物裂解水平和色谱性能,可以克服实验室当前方法的制约,如非常少的样品体积等。 在先天脂质代谢异常疾病症研究中,受样品体积和灵敏度限制,俄勒冈健康与科学大学的一位科学家正在寻求一种新的方法来检测低浓度的特定酮类固醇。新的Amplifex&trade Keto试剂帮助她成功实现了这一目标。 &ldquo 新的Amplifex&trade Keto试剂使用起来简单、快捷,仅需5ml血浆,就能够达到2.5-5 pg/ml水平的灵敏度,&rdquo 俄勒冈健康与科学大学生物分析公共平台,生理学及药理学系副主任,研究助理教授Andrea DeBarber博士说。&ldquo 我认为新的Amplifex试剂真正扩展了酮类固醇生物标志物定量的灵敏度范围。&rdquo Amplifex&trade 试剂是 SCIEX iChemistry&trade 解决方案家族的一员,是世界上唯一为质谱应用设计的定制试剂和消耗品。iTRAQ试剂就是iChemistry&trade 解决方案家族的一部分,使用iTRAQ试剂已经有超过300篇文章发表。 &ldquo 我们既可以通过质谱硬件突破检测极限,也可以借助化学试剂的帮助提高灵敏度,&rdquo AB SCIEX公司耗材研发部门总监Babu Purkayastha说。&ldquo iTRAQ试剂,结合新的Amplifex试剂,我们将继续和研究人员一起应对具有挑战性的质谱分析工作,帮助他们解决生命科学面临的关键性问题。展望未来,我们将在先进化学领域继续创新。&rdquo Amplifex系列首先推出以下两款产品:&bull Amplifex&trade - Diene 试剂 是一种可用来衍生化带有顺式二烯类分子的试剂,如维生素D3和维生素D2类似物等化合物,衍生化后信号会提高1000倍。&bull Amplifex&trade - Keto 试剂 是一种通用试剂,能够与酮或醛类化合物反应,包括酮类固醇,如睾酮等,衍生产物的检测限可以提高500倍。 样品衍生化不再是一个令人恐惧的耗时过程。Amplifex&trade 试剂使样品制备变得快速、简单、重现性好,与传统试剂相比回收率更高。 关于AB SCIEXAB SCIEX 帮助改善我们生活的世界,使科学家和实验室分析人员不断突破其所在领域的研究极限,应对复杂分析的挑战。作为全球质谱行业的领先者和全球顶级的服务支持提供者,AB SCIEX已成为全球基础研究、 药物发现和开发、食品和环境监测、法医和临床研究领域成千上万科学家和实验室分析者们值得信赖的合作伙伴。拥有超过25年行之有效的创新经验,AB SCIEX 擅长听取和了解其客户不断发展的需求,开发可靠、灵敏、直观的解决方案,对常规和复杂分析中什么是可实现的不断进行着重新定义。欲了解更多信息,请访问www.absciex.com.cn。并在 Weibo @ABSCIEX 或者在Youku上了解 AB SCIEX动态。 AB SCIEX仪器仅供研究使用,不用作临床程序。这里所提到的商标是AB SCIEX Pte. Ltd.或它们各自拥有者的资产,AB SCIEXTM商标要在许可后才能使用。
  • 安捷伦:中国反兴奋剂中心的“兵工厂”
    在3层楼高的中国反兴奋剂中心大楼中,二三两层楼实验室的检测仪器几乎都来自于同一家公司——安捷伦科技有限公司。  乍一看,这个名字多少有些陌生。其实在1999年以前,它一直是美国惠普公司的一部分。当年惠普经历战略重组,将测试测量业务从原公司剥离,之后安捷伦应运而生。  安捷伦的前身,就与中国反兴奋剂事业颇有渊源。1988年,为了服务于1990年北京亚运会,中国首个专门的反兴奋剂机构——国家体育总局运动医学研究所在挂牌成立之初,就从当时的惠普公司购置了首批检测仪器。  今天,在即将进行创纪录的4500例兴奋剂检测的中国反兴奋剂中心(以下称中心)里,安捷伦提供了45台监测设备。据该公司生命科学与化学分析事业部大中华区总经理牟一萍估测,他们的仪器占到中心设备大型仪器设备总量的90%。  揭秘反兴奋剂“雷达”  牟一萍介绍说,本着“节俭办奥运”的原则,在筹备之初,中心领导设定了2008北京夏季奥运会和残奥会检测设备的三分制:即三分之一采用已有仪器设备;三分之一为最新采购仪器设备;另外三分之一采用社会征集方式。  而最后的这三分之一在实施过程中遇到问题:从社会征集的机器型号各异,状态参差不齐,难以保证准确的检测结果。中心对这部分仪器来源进行修订,一部分改为增加购置新仪器,另一部分寻求厂商支持,提供备用仪器。  中国反兴奋剂中心90%左右的检测设备都由安捷伦生产,数量达到45台,占据大楼2层和3层的空间。到今年4月份为止,安捷伦的设备全部顺利到位,是所有仪器供货商中最早完成验收的。  著名运动员,尤其是在世界著名体育大赛获得过冠军的运动员,会接受更频繁的检测。  在这45台检测仪器中,27台是气相色谱和气质联用仪,其余的则是液相色谱和液质联用仪。这些仪器中有一部分是在老实验室服役多年,在经过了奥组委的认证后,直接搬入新家;而另一部分则是为了满足奥运会的需求,新近购置的“新兵”。  在检测中心的采购清单中,液相色谱和液质联用仪是最大的一个添加种类。这也显现了2008年奥运会与往届奥运会兴奋剂测试仪器需求的差异。  从悉尼奥运会开始,对于气相色谱和气质联用仪的需求都维持在20台左右;而对于液相色谱和液质联用仪,在悉尼奥运会上才开始崭露头角,雅典奥运会也仅采用4台。  这项技术具有更全面的检测功能,在整个检测程序中,色谱起到了分离和检测的作用;质谱检测器与之连用,对可疑物质进行确认。而对于肽类激素这种无法汽化的物质,就是用液相色谱或液质联用仪进行筛查。  液-质联用技术将大量被应用于如糖皮质醇激素和合成类固醇类激素等兴奋剂检测中,它的优点是快速灵敏,可以进行高通量的样品筛查,快速发现阳性样品。  预留后备仪器 迎接奥运大考  分析速度快、灵敏度高、易操作性,以及可靠性都是兴奋剂检测仪器选择过程中十分重要的考量指标。  牟一萍告诉记者,在给中国反兴奋剂中心提供的检测仪器中11台6410型液质(LC/MS/MS)联用仪是于2006年才推向市场的,是首次运用于奥运会。“我们的新产品一出,他们既有放心也有担忧。放心是基于长时期合作使然,但对于从没有接触过的设备,他们始终持有保留态度。”  例如,客户会比较关心,检测仪器对于实验室环境的要求是否特别苛刻?因此,据牟一萍介绍,从2001年北京获得奥运会的主办权开始,安捷伦推出的每一款可用于兴奋剂检测的新产品,都与中心共同测试以满足奥运会分析的需要,确认仪器的效果之后,双方才会进入仪器购置商讨阶段。  在这45台仪器中,还有一部分算是“板凳队员”。除了承担检测任务量的“现役”仪器,每一个类型也都有两三台备用仪器,主要是为了应对机器在体育赛事期间不可预测的故障,以及实验室电力等出现故障后对于机器的损害。  除此之外,安捷伦还派遣了11名工作人员作为志愿者支持2008年奥运会,实行24小时轮流值班,全力保障45台设备正常运行.  在1990年亚运会时,首次与中国反兴奋剂组织进行合作的安捷伦(当时的惠普)要求员工实行24小时轮流驻守。而在之后,即使是该实验室接受世界反兴奋剂机构的年度检查时,安捷伦都会提供类似的仪器保障方案  在北京奥运会上,将有创纪录的4500例样品需要进行检测。样品量最多会达到每天300例。  但是这并不意味着仅仅进行300次检测。国际反兴奋剂机构把目前的违禁药品名录分为6大类,即刺激剂药物、麻醉剂、合成代谢/类固醇、利尿剂、肽类激素和相关的化合物,以及其它的禁用药物。  而每一个样品都有可能蕴含着任何一类违禁药品。而针对每一类违禁药品,需要使用的仪器设备不尽相同。  例如,用气质联用仪和气相色谱仪没有检测出麻醉剂类药品,并不代表这个样品中没有含有利尿剂,因为这种物质的检测需要使用液相色谱仪和液质联用仪。  因此,只有确保一个样品中未含有任何一类违禁药品,才可以下判断说,这个样品是“干净”的。
  • 新型检测试剂研发成功 高血压病因实现快速检测
    p 近日,江苏苏州博源医疗科技有限公司申请的“17-酮类固醇免疫原、抗体和检测试剂及制备方法”的发明专利获得国家知识产权局授权。/pp “17-酮类固醇是人体分泌的雄性激素的代谢产物,该指标的测定主要用于肾上腺疾病如肿瘤、库欣综合征等的筛查诊断。库欣综合征、内分泌肿瘤都是继发性高血压的主要病因,如果能及时检测出高血压患者的真正病因,就可以实现精准治疗。”据苏州博源医疗公司市场部经理何秀丽介绍,苏州博源医疗研发的这款17-酮类固醇检测试剂相比传统的手工法,检测时间从原先的至少需要2-3小时减少到只需10分钟即可。此外,手工法操作过程复杂,对技术人员要求高,结果准确度偏低,而该试剂在普通医院的常规生化仪上就可以实现全自动、高通量检测,检测结果准确度大幅提高。/pp 近年来,我国高血压患者逐年增多,高血压成为威胁人们健康的重大隐患之一。据业内专业人士介绍,高血压可以分为原发性和继发性,对于继发性高血压,只要查出具体病因,对症下药,就能够治愈。据了解,激素是人体内分泌系统分泌的一系列小分子或大分子物质,对人体的各项生理功能具有重要的调控作用,通过激素含量的测定,可以为人体多种疾病的筛查、诊断、治疗及预后提供重要的临床依据。/pp 据了解,基于专利技术研制成功的17-酮类固醇检测试剂离不开苏州博源医疗的核心技术——均相酶免疫技术平台。该平台是一种液相均相竞争性免疫反应体系,具有灵敏度高、特异性强、准确性好、操作简便、安全无污染,可实现自动化、高通量检测等诸多优点。/p
  • 颜宁等在《细胞》发文报道ABCA1的冷冻电镜三维结构
    p  2017年6月8日,清华大学生命学院、结构生物学高精尖创新中心颜宁研究组在《细胞》(Cell)杂志在线发表了题为《人源脂类外向转运蛋白ABCA1的结构》(Structure of the Human Lipid Exporter ABCA1)的研究论文,首次报道了胆固醇逆向运输过程中的关键蛋白ABCA1近原子分辨率的冷冻电镜结构,为理解其作用机制及相关疾病致病机理奠定了重要基础。/pp  胆固醇广泛地存在于高等动物的各类组织细胞当中,它不仅是细胞膜、血浆脂蛋白的重要组成部分,也是包括胆酸、维生素D、类固醇激素在内的许多特殊生物活性分子的前体化合物。但是,人体内过量的胆固醇积累会促进血管动脉粥样硬化的发生和发展,并有可能导致严重的心脑血管疾病(如冠心病及中风等)。正因为胆固醇对于人体健康具有两面性,所以细胞内的胆固醇平衡(cholesterol homeostasis)对于维持人体的健康是必须的。细胞内的胆固醇平衡涉及一系列受严格调控的过程(图1),例如低密度脂蛋白受体介导的胆固醇摄取、以乙酰辅酶A为原料的胆固醇合成、SREBP/SCAP/Insig信号通路介导的胆固醇代谢转录调控、NPC1/NPC2介导的胆固醇胞内转运、ABCA1/ABCG1介导的胆固醇逆向运输(reverse cholesterol transport)等。/pp  颜宁教授研究组一直以来都在针对胆固醇代谢调控通路进行系统的结构生物学与生物化学研究,在近年开始取得进展。她们相继解析了胆固醇感应蛋白Insig在分枝杆菌中同源蛋白的晶体结构(Ren et al., Science, 2015) 裂殖酵母SREBP、SCAP各自C端可溶结构域的晶体结构以及可溶结构域复合体的冷冻电镜结构(Gong et al., Cell Research, 2015 Gong et al., Cell Research, 2016) 人源胆固醇胞内转运蛋白NPC1的冷冻电镜结构(Gong et al., Cell, 2016)。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/a6900dcb-ad18-4a7e-a91e-12ed9266aba4.jpg" title="1.jpg" width="600" height="590" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 600px height: 590px "//pp style="text-align: center "图1. 细胞内胆固醇平衡的整体示意图(图片来源:《Methods in Molecular Biology》)/pp  胆固醇逆向运输是指将肝外组织细胞内的胆固醇通过血液循环转运回到肝脏,在肝脏中进行代谢转化再排出体外的过程。胆固醇逆向运输可以通过将过量的胆固醇从动脉血管壁细胞排出体外来阻止泡沫细胞的形成,从而抑制动脉粥样硬化的发生和发展。胆固醇逆向运输过程的第一步是ABCA1将包括磷脂和胆固醇在内的脂类向细胞外运输,然后与细胞外的脂类受体载脂蛋白A-I(apolipoprotein A-I, apoA-I)结合从而形成初生高密度脂蛋白(nascent HDL)。高密度脂蛋白HDL被认为是对人体有益的,脂类的外排和与apoA-I的结合是HDL形成的限速步。之前的研究还发现,人体中的ABCA1突变会导致HDL缺乏症,包括丹吉尔病(Tangier disease)和家族性HDL缺乏症(familial HDL deficiency)。虽然ABCA1作为胆固醇逆向运输过程中的关键蛋白,同时在动脉粥样硬化等疾病的发生和发展过程中具有关键性的作用,但是目前对于ABCA1的结构及其介导的脂类外向转运和初生HDL形成的机制大部分都是未知的。/pp  在最新的《细胞》论文中,来自清华大学的科研人员首次解析了人源ABCA1全长蛋白的近原子分辨率冷冻电镜结构,其中整体结构为4.1埃,关键的胞外区结构域为3.9埃。ABCA1属于ABC (ATP-binding cassette)超家族,这是第一个ABCA亚家族的高分辨率结构,结构显示它具有非常特别的胞外区结构域。虽然ABCA1的核酸结合结构域(nucleotide-binding domain, NBD)处于未结合核酸的状态,但是它的跨膜区却意外的处于“向外开放”(“outward-facing”)的状态,而以前报道的所有ABC外向转运蛋白在未结合核酸时都处于向内开放(inward-facing)的状态。ABCA1的胞外区形成了一个非常独特的结构,其中包含了一个长的疏水孔道(elongated hydrophobic tunnel),为进一步的功能研究提供了非常关键的线索。ABCA1的高分辨率结构,也为理解之前大量疾病突变的致病机制提供了重要基础。最后基于结构分析,她们针对ABCA1介导的磷脂外向转运提出了一个侧向进入(lateral access)的转运模型,这个模型不同于以往绝大部分主动转运蛋白和次级转运蛋白所采取的交替转运(alternating access)模型。在交替转运模型中,转运蛋白的跨膜区在转运过程中需要交替的呈现向内开放和向外开放的形式,从而实现将底物从膜的一侧向另一侧转运 然而在ABCA1的侧向进入模型中,跨膜区即使在“向外开放”的情况下,底物依然可以从细胞膜的内叶(inner leaflet)侧向进入跨膜区的底物结合口袋,因此ABCA1在转运过程中可能不存在一个“向内开放”的状态(图2)。总的来说,ABCA1结构的解析不仅为理解其作用机制及相关疾病致病机理奠定了重要基础,同时也丰富了我们对跨膜转运蛋白工作机理的理解。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/2548f4ef-8828-4815-b1f8-52ad21318001.jpg" title="2.jpg" width="600" height="598" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 600px height: 598px "//pp style="text-align: center "图2. 人源ABCA1蛋白的结构模型及其介导磷脂外向转运和初生HDL形成的示意图/pp  CLS项目13级博士生钱洪武和结构生物学高精尖创新中心卓越学者龚欣博士(医学院博士后)为本文的共同第一作者,颜宁教授和龚欣博士为本文的共同通讯作者。CLS项目16级博士生赵馨和医学院15级博士生曹平平也参与了该项课题研究。本研究获得了清华大学冷冻电镜平台雷建林博士、李小梅和李晓敏的大力支持。国家蛋白质科学中心(北京)清华大学冷冻电镜平台和清华大学高性能计算平台分别为本研究的数据收集和数据处理提供了支持。科技部、基金委、生命科学联合中心-清华大学、生物膜与膜生物工程国家重点实验室、北京市结构生物学高精尖创新中心为本研究提供了经费支持。/p
  • 孙杨、澳洲选手药检阳性 涉嫌使用兴奋剂?
    p  strong仪器信息网讯/strong 澳大利亚游泳协会7月27日证实,澳大利亚游泳选手莎娜· 杰克(Shayna Jack)在日前的赛外兴奋剂检查中呈阳性结果。“霍顿拒绝与孙杨合影”一事刚刚平息,同为澳大利亚国家队的选手被爆出药检丑闻,顿时引起舆论一片哗然。/pp  涉事运动员莎娜· 杰克(Shayna Jack)28日发布长文,为自己服用禁药进行辩护,声称“不知情”。/pp  “由于我被指控使用违禁药物,我不得不离开赛场,现在我感到非常悲伤和心痛。我没有故意服用这种物质。自从我10岁起,游泳一直是我的热情所在,我绝不会故意服用一种不尊重我的运动并危及我职业生涯的禁用物质。现在有一个正在进行的调查,我的团队和我正在尽一切努力找出这种物质何时以及如何与我的身体接触。如果你尊重我的隐私,我将不胜感激,因为现在这一切对我来说很难对付。”/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/c3caed69-bbdf-45be-a1b2-43dd32a6b2cf.jpg" title="莎娜· 杰克 图自视觉中国.png" alt="莎娜· 杰克 图自视觉中国.png" width="600" height="400" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong莎娜· 杰克 图自视觉中国/strong/pp  一度处于舆论漩涡的孙杨也曾在2014年因尿检出兴奋剂成分被禁赛三个月。/pp  strong兴奋剂到底是什么?有哪些物质属于兴奋剂?/strong/pp  兴奋剂在英语中称“Dope”,原义为“供赛马使用的一种鸦片麻醉混合剂”。由于运动员为提高成绩而最早服用的药物大多属于兴奋剂药物刺激剂类,所以尽管后来被禁用的其他类型药物并不都具有兴奋性(如利尿剂),甚至有的还具有抑制性(如b-阻断剂),国际上对禁用药物仍习惯沿用兴奋剂的称谓。因此,如今通常所说的兴奋剂不再是单指那些起兴奋作用的药物,而实际上是对禁用药物的统称。/pp  根据世界反兴奋剂机构《2019年禁用清单国际标准》,兴奋剂可分为以下11个大类:/pp  strongspan style="color: rgb(0, 176, 240) "未获批准的物质/span/strong/ppstrongspan style="color: rgb(0, 176, 240) "  蛋白同化制剂/span/strong/ppstrongspan style="color: rgb(0, 176, 240) "  肽类激素、生长因子、相关物质和模拟物/span/strong/ppstrongspan style="color: rgb(0, 176, 240) "  b2-激动剂/span/strong/ppstrongspan style="color: rgb(0, 176, 240) "  激素及代谢调节剂/span/strong/ppstrongspan style="color: rgb(0, 176, 240) "  利尿剂和掩蔽剂/span/strong/ppstrongspan style="color: rgb(0, 176, 240) "  刺激剂/span/strong/ppstrongspan style="color: rgb(0, 176, 240) "  麻醉剂/span/strong/ppstrongspan style="color: rgb(0, 176, 240) "  大麻(酚)类/span/strong/ppstrongspan style="color: rgb(0, 176, 240) "  糖皮质激素类/span/strong/ppstrongspan style="color: rgb(0, 176, 240) "  β -阻断剂/span/strong/pp  以上11类兴奋剂还可根据比赛时期进一步细分:/pp  span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong赛内和赛外禁用的物质/strong/span/pp  S0. 未获批准的物质br//pp  在本清单所有章节中尚未涉及的、且未经任何政府健康管理部门批准用于人体治疗的药物(例如尚在临床前或正在临床试验阶段或已经终止临床试验的药物、策划药物、仅批准作为兽药的物质),在所有情况下禁用。/ppbr//pp  S1. 蛋白同化制剂/pp  蛋白同化制剂禁用。/pp  1. 蛋白同化雄性类固醇(AAS)/pp  a. 外源性蛋白同化雄性类固醇/pp  b. 外源性摄入的内源性蛋白同化雄性类固醇及其代谢物和异构体/pp  2. 其他蛋白同化制剂/ppbr//pp  S2. 肽类激素、生长因子、相关物质和模拟物/pp  1. 促红素类以及影响红细胞生成的制剂,包括但不仅限于:/pp  1.1. 促红素受体激动剂/pp  1.2. 缺氧诱导因子激活剂/pp  1.3 GATA抑制剂/pp  1.4 转化生长因子-β (TGF-β )抑制剂/pp  1.5 先天修复受体激动剂/pp  2. 肽类激素及其释放因子/pp  2.1 男性禁用绒促性素(CG)及促黄体生成素(LH)及其释放因子/pp  2.2 促皮质素类及其释放因子/pp  2.3 生长激素(GH)及其片段和释放因子/pp  3. 生长因子以及生长因子调节剂/ppbr//pp  S3. b2-激动剂/pp  所有选择性和非选择性b2-激动剂,包括其全部相应的光学异构体均禁用。/ppbr//pp  S4.激素及代谢调节剂/pp  下列激素和代谢调节剂禁用:/pp  1. 芳香酶抑制剂/pp  2. 选择性雌激素受体调节剂(SERMs)/pp  3. 其他抗雌激素作用物质/pp  4. 激活素受体IIB 活化抑制剂类(Agents preventing activin receptor IIB activation)/pp  5. 代谢调节剂/ppbr//pp  S5. 利尿剂和掩蔽剂/pp  利尿剂和掩蔽剂以及其他具有相似化学结构和相似生物作用的物质禁用。/ppbr//pp  span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong赛内禁用的物质/strong/span/pp  S6. 刺激剂/pp  所有刺激剂,包括相关的所有光学异构体(如:d-型和l-型)禁止使用。/pp  a: 非特定刺激剂/pp  b:特定刺激剂/ppbr//pp  S7. 麻醉剂/ppbr//pp  S8. 大麻(酚)类/ppbr//pp  S9. 糖皮质激素类/ppbr//pp  strongspan style="color: rgb(255, 0, 0) "特殊项目禁用物质/span/strong/pp  P1. β -阻断剂/ppbr//pp  孙杨被检测出的兴奋剂成分为曲美他嗪(trimetazidine),属于激素及代谢调节剂。/pp  根据当时的媒体报道,2008年11月,孙杨因感冒后出现了胸闷、心悸不适等症状,专家会诊之后认为孙杨存在心肌缺血情况,与感冒病毒感染损伤心肌有关,心肌同位素扫描显示局部灌注差,很难痊愈,只能通过药物改善,达到保护心脏的作用。/pp  会诊后专家建议让他服用“万爽力”以治疗心肌缺血、保护心肌。“万爽力”作为治疗心肌缺血、营养心肌类药物,在医学临床上比较常用,也是心血管专科医生治疗心肌缺血症状的常用一线药物。strong“万爽力”主要成分为盐酸曲美他嗪,在2014年1月1日之前世界反兴奋剂机构允许运动员使用,2014年1月1日起为赛内禁用,平时仍然允许使用。/strong在其后的几年中,孙杨在大运动量训练后偶尔会出现胸闷、心悸不适等症状。出于治疗心脏缺血,保护心肌的目的,孙杨均按照专科医生的建议服用“万爽力”,症状改善明显,对心脏的保护也较为理想。/pp  2014年5月16日,孙杨在参加全国游泳冠军赛暨亚运会选拔赛期间再次出现了胸闷、心悸不适等情况。工作人员对“万爽力”已在2014年1月被列入赛内禁止使用目录的情况不了解,仍遵照医嘱按照以往的方法让孙杨服用了“万爽力”,造成了误服事件的发生。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/61506dfe-1f23-450e-b9ba-78be1a2296f7.jpg" title="孙杨.jpg" alt="孙杨.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong孙杨 图自东方体育/strongbr//pp  澳洲游泳女选手莎娜-杰克发文公布导致自己药检不过关的物质为Ligandrol(选择性雄激素受体调节剂(SARM) LGD-4033),并且B瓶兴奋剂样本检测结果同样呈阳性。/pp  其实早在2018年11月,澳洲体育反兴奋剂机构(ASADA)就特地在官网上发表名为《LGD-4033的兴起》的文章,对运动员们作出重点提醒。/pp  “LGD-4033最初是为治疗肌肉萎缩症,如衰老、骨质疏松症、肌营养不良和癌症而开发的,被推广为一种选择性非甾体类合成代谢药物。”/pp  据称,它是可以诱导肌肉(和骨骼)生长,而不会产生与类固醇使用相关的副作用。LGD-4033不仅在运动中被禁止,而且还由于缺乏中长期临床试验,相关的安全信息非常缺乏。因此中长期它对身体的影响尚不清楚,可能会对心脏和肝脏带来健康风险。/pp  据悉,LGD-4033在反兴奋剂工作中呈上升趋势,2017年有9例、2016年有6例、2015年有2例。2017年,NBA中锋乔金-诺阿(Joakim Noah)检测出Ligandrol呈阳性之后,被联盟禁赛20场;今年5月,加拿大足球运动员斯塔夫罗斯-卡桑托斯因此被禁赛四年。/pp  世界反兴奋剂机构每年公布的兴奋剂目录长度逐年增长,同时兴奋剂检测标准也越来越严格,兴奋剂检测的常用方法主要有气相色谱法、HPLC法、GC-MS联用、LC-MS联用法、免疫分析法、流动注射电化学发光、高效毛细电泳、毛细电泳-离子阱质谱等。/pp  /ppbr//p
  • 高分辨质谱帮助科学家上演奥运兴奋剂检测“猫捉老鼠”大战
    尿检的原理十分简单,人体服用或注射药物后,这些药物及其代谢产物在一定的时间内或多或少地会出现在尿液中。检测人员通过对运动员的尿液作定量及定性的检测工作,就能检查出这些运动员是否使用过兴奋剂。  而最新的高分辩率质谱仪的出现,使检测技术上有了极大的飞跃和发展。过去停止服用兴奋剂两周后查不出来的,现在即使间隔 50~60 天,也难逃高科技的法网。  但是,有的违禁药物目前难以在尿检中查出,如缩氨酸、荷尔蒙及其同类产品像促红细胞生长素(EPO)、人体生长激素(hGH)等,而血检则能弥补这方面的不足。  「查禁」永远落后于兴奋剂的更新  在某个意义上,药检措施越严格,越会逼迫兴奋剂更新换代。欺骗者总能寻找到一些新的药物和方法战胜检查系统。合成类固醇药物被查禁,生长激素和红细胞生长素又被广泛运用。  容易被检查出的苯丙胺、麻黄素等兴奋剂逐渐减少,取而代之的是更不容易被查出的各种能够增强运动员个人能力的方式。  比如,在上世纪 70 年代,血液回输(运动员先从自己身上抽出一部分血液保存起来,临近比赛前再注射回体内,以便增加血红细胞的数量,把更多的氧气输送到肌肉,从而提高运动能力)就开始在奥运赛场上风行。  这种方法同样是医生熟悉的,它也是手术中减少输血量的常用预备方法之一。但直到 1994 年冬奥会,国际奥委会才开始进行相关的检测。  促红细胞生成素 (EPO) 是近年得宠的新型兴奋剂。它最早是一种治疗贫血等血液疾病的药物,由于它能促进红细胞生成,提高身体的耐力,被很多耐力项目选手用作兴奋剂。早在上世纪 90 年代,EPO 就被列入禁药名单,但在 2000 年悉尼奥运会之前,人们始终无法检测出这种兴奋剂。  无怪有人说,奥运赛场不但是体育赛事的赛场,还是生物医药技术的赛场——从目前来看,情势非常严峻。  而医生们和医学科学家们,也就这样悄悄地参与到了这样的盛会中,开展了一出猫捉老鼠的竞技。
  • 赛默飞与您共享冬奥会,一起向未来
    在这个壬寅虎年春节期间,备受瞩目的第24届冬季奥林匹克运动hui在全球shou个“双奥之城”——北京拉开了帷幕。惊艳全球的开幕仪式,精彩画面令人目接不暇;赛事日程安排紧凑,运动健儿如虎添翼,创造佳绩,截止目前总计产生276枚奖牌(截止2月18号上午10时)。然而,冬奥会能够“如期如约顺利举办”,其中重要的一环就是食品药品营养品(以下简称三品)的兴奋ji检测工作。提到三品的兴奋ji检测,最权wei的机构当属中国反兴奋ji中心(CHINADA),赛默飞作为仪器厂商,在三品的兴奋ji检测方面都有哪些方案呢?冬奥遇春节,CHINADA 遇ThermoFisher,这是怎样的特殊的缘分呢?请听小编慢慢道来… … 结缘之作值此冬奥期间,CHINADA与ThermoFisher合作,在杂志《Pharmaceutical and Biomedical Analysis》上发表了题目为“利用TSQ9000分析膳食补充剂中93种合成类固醇”的文章,文章具体内容详见:doi:10.1016/j.jpba.2022.114619。同时参与本研究的单位还有中国合格评定认可委员会和中国医学科学院北京协和医学院。合成类固醇(AASs)属于WADA禁用药物,在膳食补充剂中曾多次被检出。本次合作的论文主要使用的仪器是赛默飞明星产品之一GCQQQ——TSQ9000。这类气相色谱三重四极杆串联质谱法(GC-MS/MS)区别于液相色谱三重四极杆质谱法,主要用于无或有弱质子亲和力的类固醇的检测。该产品也是CHINADA的食品药品检测实验室日常检测用到的主要设备之一。该实验室目前拥有两台TSQ9000,一台主要负责膳食营养补充剂的检测,另一台主要用于非运动员尿液的检测。中国反兴奋ji中心(CHINADA),下设检查、法律事务、教育、食品药品检测实验室等八个部门。该中心食品药品检测团队有着丰富的兴奋ji检测实战经验,团队共计10人,其中研究员3名(含一名二级研究员),博士5人。实验室主要负责国家队以及部分省市营养品、肉食品的检测工作;负责食源性兴奋ji预防咨询工作及肉食品的市场调研工作;参与运动员关于营养品、肉食品以及禁用清单的相关教育工作;负责运动员误服食品药品营养保健品调查检测工作;负责新检测技术研究开发等。本公司有幸长期同该团队进行合作,取得丰富的成果。对于气相色谱三重四极杆质谱TSQ9000,CHINADA赞赏有加:“TSQ9000 配置阿克级别的AEI源具有超高的灵敏度,加上选择反应监测(SRM)模式完mei解决了超低浓度类固醇的检测,并能有效地将基质噪音与信号分离,结合TSQ9000超宽的动态线性范围107, 单一方法通过一针进样同时检测所有合成类固醇,同时结合变色龙软件允许用户自定义编辑的可视化视图界面,为客户解决短时间大量样品检测和快速进行数据定性定量浏览问题。”赛默飞兴奋ji解决方案早在2018年平昌冬奥会,赛默飞与当时兴奋ji检测核心单位韩国科学技术研究所(KIST)积极合作。利用赛默飞Q Exactive Plus Orbitrap高分辨质谱仪快速确定兴奋ji的存在,结合液相色谱三重四极杆质谱联用仪TSQ Altis对兴奋ji进行精确定量,同时利用Delta V同位素质谱对外源性/内源性类固醇进行精确检测,该整体方案,让兴奋ji无处遁形。详见2018年11月9号微信稿“进博会|看不见的安全网络,兴奋ji检测方案受央视赞扬”。对于气相色谱质谱法,作为液相色谱质谱法的补充,赛默飞除了本次合作项目的气相色谱三重四极杆质谱能够对兴奋ji进行精确检测,还有Orbitrap-GC/MS高分辨气质仪快速进行兴奋ji的筛查外,有一个“王炸组合”,即高分辨气质法Orbitrap-GC/MS与同位素质谱法Delta V系统联用,进行同时分析,能够为峰成分和纯度的确认提供最gao的准确度和置信度。具体方案详见下表所示:GC产品相关解决方案及应用优势(点击查看大图)Orbitrap-GC/MS 与Delta V冬奥会虽接近尾声,但是反兴奋ji的工作不光是ao运会这种大型赛事,也是反兴奋ji中心的日常工作之一。赛默飞全方wei解决方案,时刻为反兴奋ji中心食品药品营养品检测工作保驾护航。
Instrument.com.cn Copyright©1999- 2023 ,All Rights Reserved版权所有,未经书面授权,页面内容不得以任何形式进行复制