氣相色譜質譜儀用于新生兒遺傳代謝病篩查中的運用體會

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，由英國醫師伽羅德于1902年最先提出。該病會損害患兒的神經、肌肉、內臟、骨骼和皮膚等系統，臨床表現多種多樣，癥狀沒有特異性，一般檢查難以對其種類進行準確判斷和診斷。該病可能導致新生兒猝死，對其生命安全造成嚴重威脅。因此，醫生應當提高對該病的診治水平，避免漏診、誤診。隨著醫學技術的不斷發展，生物酶學、質譜分析和基因分析等篩查技術隨之提升，在很大程度上保證了遺傳代謝病篩查的精準性，為治療新生兒遺傳代謝疾病奠定了基礎，進而提高治療效果，為新生兒的生命安全和身體健康提供了保障。

1 利用氣相色譜質譜儀篩查新生兒遺傳代謝疾病的原理及優勢

1.1 利用氣相色譜質譜儀篩查新生兒遺傳代謝疾病的原理

利用相色譜質譜儀篩查遺傳代謝病，可以通過新生兒尿液進行篩查，不會對新生兒的肌體造成損傷。相色譜質譜儀的原理是：（1）利用氣相色譜分析新生兒尿液中的成分，并質譜進行分析，得出圖譜和檢測數據。（2）將標志物加入尿液樣品，根據待測物質與內標的相對總離子流面積來定量檢測待測物。相色譜質譜技術的檢測結果通常以總離子流圖來表示，當然，不同類型的遺傳代謝病患兒尿液內的異常代謝物不同，總離子流圖也不同。

1.2 運用氣相色譜質譜儀篩查新生兒遺傳代謝疾病的優勢

遺傳性代謝疾病的病種繁多，且單一發病率并不高。但該病的臨床表現多種多樣，導致其發病率暴漲，患兒的臨床表現各不相同，因此無法通過患兒的臨床表現判斷疾病類型。利用氣相色譜質譜技術，則能夠進行精準篩查，從而區分患兒的病種。其次，相色譜質譜技術的準確性和靈敏度高、特異性強，并能同時檢測一個尿液樣品的有氨糖醇類、基酸類、糖類、機酸類、核酸堿基等復合物，可以一次性篩查多種多樣的遺傳代謝病。

1.3 氣相色譜質譜儀的種類

質譜儀能讓分子轉化成離子，利用電場、磁場將其按空間位置、時間先后等進行質核分離，并對進行樣本物質進行準確分析；能夠準確分析和計算尿液樣本的相對分子質量、分子式、分子中同位素構成、分子結構等。氣相色譜質譜儀器能改善信號的信噪比，有效加強質譜儀的分辨率，并能同時檢測多種物質，檢測水平可以達到pg級。氣相色譜質譜技術是研究、分析和鑒定生物分子的前沿技術，能夠篩查并區分30余種新生兒遺傳代謝疾病。在科研領域，氣相色譜質譜技術為蛋白質組學和代謝組學的研究奠定了基礎；在臨床實踐中，氣相色譜質譜技術彌補了傳統檢測的不足，提升了檢測結果的準確性。

2 GC－MS篩查新生兒遺傳代謝疾病的適應證

1966年，田中等日本醫學家應用氣相色譜質譜技術發現第一例異戊酸血癥。1991年，已能用氣相色譜質譜技術同時檢測100余種有機酸類、氨基酸類、糖類復合物，并能夠診斷賴氨酸尿癥、胱氨酸尿癥、病鳥氨酸氨甲酰轉移、丙酸尿癥、酶缺陷癥、甲基丙二酸尿癥、中鏈酰基脫氫酶缺陷、戊二酸尿癥等8種遺傳代謝疾病病。后來，日本研究者對氣相色譜質譜技術檢測尿液成分的方法進行改進，形成了較為成熟的操作流程。目前，氣相色譜質譜技術能夠診斷的遺傳代謝病種類已經多達101種；遺傳代謝病病種的發病率和治療反應等因素，氣相色譜質譜技術能夠篩查22遺傳代謝病。

3 氣相色譜質譜儀篩查遺傳代謝病面臨的挑戰及未來展望

3.1 氣相色譜質譜儀篩查遺傳代謝病面臨的挑戰

氣相色譜質譜僅需2～3min就能對有機酸、脂肪酸、氨基酸代謝異常等22余種代謝疾病進行精準篩查。氣相色譜質譜技術對新生兒篩查的病種進行拓展，提高篩查效率，但其讓然面臨著諸多挑戰：（1）氣相色譜質譜儀的操作流程和維護比較復雜，檢驗科醫生需經過專門培訓后才能正確操作和維護該儀器，對檢驗科醫生的專業水平要求高。（2）氣相色譜質譜的結果數據信息量大，需要具有高專業水平和豐富臨床經驗的代謝科室醫生分析其結果數據，對數據、圖像等進行分析時，還需考慮其他因素對于檢測結果的影響，比如，中長鏈酰基肉堿表達水平會受到抗生素的影響、游離肉堿會受到新生兒母親的吃食影響、新生兒的體重、胎齡、日齡等會對檢測結果造成一定影響等。（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，還未產生異常代謝產物，這也會導致篩查結果存在偏差。

3.2 氣相色譜質譜儀篩查遺傳代謝病的未來展望

遺傳代謝病單一病種發病率低，但因其種類繁多，以至于該病的總體發病率較高。氣相色譜質譜技術在新生兒疾病篩查領域已獲得認可，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現率。早發現就能早診斷、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量。氣相色譜質譜技術高通量的特點，為拓展新生兒疾病篩查項目奠定堅實的基礎。目前，國外醫院已逐步將重度聯合免疫缺陷病、溶酶貯積癥等疾病納入篩查項目，國內拓展新生兒疾病篩查項目也是必然趨勢，但需要結合國情制定合理的納入和排除標準，從而有效保證出生人口的素質。

4 運用氣相色譜質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、實驗室檢測、質量控制、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

利用采尿濾紙袋收集新生兒尿液樣本。采樣時，應注意以下事項：濾紙、大小應為2cm×3cm；防止出現濾紙破碎和濾紙被夾在非纖維膜中的情況；采尿時，應用尿液浸濕濾紙部分；采樣結束后，應將尿液樣本放進干燥袋。

4.2 使用濾紙處理尿液樣本

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；（2）將注射器的外筒放在離心用的試管內，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15min；（5）加入20μg內標和1ml無水酒精， 充分攪拌、離心，去掉蛋白沉淀，后將上層液在減壓狀態下充分干燥；（6）加入三甲基硅化劑，在90℃條件下反應40min，取lml注入氣相色譜質譜儀儀器中進行分析。

4.3 運用氣相色譜質譜儀分析尿液樣本

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，從質量數50～650，每秒進行4次掃描。

5 結語

新生兒遺傳代謝疾病會威脅到新生兒的生命安全和身體健康，也會對其家庭造成傷害。因此，臨床醫生應提高對該病的認識水平和警惕性，國家也應重視該類疾病防控和治療，設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譜篩查工作，為其生命質量提供保障。遺傳代謝性疾病的種類繁多，致使其發病率大幅提升，為此需要積極運用氣相色譜質譜技術篩查新生兒遺傳代謝疾病，做好臨床研究與基礎研究工作，從而提升篩查水平，最終提升我國出生人口質量。