串联质谱技术助力高同型半胱氨酸血症精准诊疗

2025-06-01

同型半胱氨酸(homocysteine, Hcy)是一种含硫氨基酸,是甲硫氨酸脱甲基后的产物。Hcy水平异常与心血管疾病、神经系统疾病、妊娠并发症及代谢性疾病密切相关‌。多种因素可导致血总同型半胱氨酸(total homocysteine,tHcy)水平的蓄积会形成高同型半胱氨酸血症(hyper homocysteinemia,HHcy),简称高血同。高血同可反映机体甲基化状态和转硫化的异常状态,损伤细胞、组织、器官,是许多慢性疾病发生的独立危险因素或重要危险因素,是判定健康风险的重要指标之一[1]。

上海睿康生物自主研发和生产的质谱法同型半胱氨酸系列检测试剂,可为用户提供更加精准的高同型半胱氨酸血症诊断方案。

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1Hcy的代谢通路


Hcy在人体内是通过再甲基化和转硫两个通路完成代谢过程[2],具体代谢图如图1所示。


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1) 通过叶酸途径和甜菜碱途径完成Hcy再甲基化代谢,两种途径相互补充,但不能互相替代。

①叶酸途径:叶酸吸收后还原生成四氢叶酸,其结合甲基池(由二甲基甘氨酸、肌氨酸、丝氨酸等组成)中的甲基生成5,10-亚甲基四氢叶酸,在5,10-亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR)的催化下生成5-甲基四氢叶酸。后者以维生素B12为转运载体在甲硫氨酸合酶(MS)催化下,将甲基供给Hcy生成甲硫氨酸。该过程发生在全身各处细胞内。②甜菜碱途径:甜菜碱又名三甲基甘氨酸,直接供给Hcy甲基生成甲硫氨酸。甜菜碱脱甲基生成的二甲基甘氨酸进入甲基池。

(2) 转硫通路

Hcy以维生素B6为辅酶在胱硫醚-β-合酶(CBS)催化下,生成胱硫醚并进一步半胱氨酸。半胱氨酸可以形成二硫键,稳定蛋白质的空间构型,是蛋白质的重要氨基酸。半胱氨酸可以继续代谢生成其他重要的含硫化合物。


质谱法检测Hcy及其相关代谢物的优势

近年来,质谱法因其高灵敏度、高特异性和多组分检测能力,成为Hcy及其相关代谢物检测的“金标准”。质谱法作为现代医学检测的重要技术手段,在Hcy及其代谢物的检测中展现出显著优势,解决了传统检测方法的局限性,为临床精准诊断和个体化干预提供了重要依据‌。

首先,质谱法具有高灵敏度的特点。在叶酸干预场景中,质谱法的高灵敏度使其能够捕捉Hcy浓度的微小变化,可动态监测Hcy下降速率及代谢物恢复情况,评估干预效果。叶酸作为甲基供体,通过促进Hcy再甲基化为甲硫氨酸或转硫生成半胱氨酸来降低其水平。传统生化检测方法可能遗漏早期治疗阶段(如补充后24-72小时)的Hcy下降趋势,而质谱法可定量检测5%以内的浓度变化,为疗效评估提供实时数据支持。例如,研究发现叶酸干预后Hcy下降速率与MTHFR基因多态性相关,质谱动态监测可帮助识别C677T突变携带者的“慢反应”特征,从而调整叶酸剂量或联用维生素B12强化方案。‌

其次,质谱法具有高特异性的优势。Hcy及其代谢物可通过色谱分离和质谱多重反应监测(MRM)模式实现精准定量,即使在复杂生物基质(如血浆、尿液)中也能有效区分Hcy与结构类似物(如半胱氨酸、S-腺苷同型半胱氨酸、谷胱甘肽等),避免免疫学方法因交叉反应导致的假阳性问题‌。例如,在胱硫醚β-合成酶缺乏症的诊断中,质谱法能准确识别胱硫醚和半胱氨酸浓度异常,而传统酶法可能因干扰物影响出现误差‌。

此外,质谱法还具有多指标联检能力‌。质谱法可同步检测与Hcy代谢相关的叶酸、维生素B6/B12等营养素水平,形成代谢谱分析。例如,对于高Hcy血症患者,联合检测甲基丙二酸(维生素B12缺乏标志物)和5-甲基四氢叶酸(叶酸代谢产物),可明确病因是否为营养缺乏或遗传缺陷‌。这种多维度数据为个体化治疗提供了直接依据。


3上海睿康生物Hcy质谱法检测方案


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上海睿康生物为了满足目前临床上对Hcy项目精准检测的需求,先后基于质谱法推出同型半胱氨酸检测试剂盒(沪械注准20212400099)和同型半胱氨酸通路相关代谢物检测试剂(沪闵械备20230638),该系列检测试剂目前已在多家知名医院用户成功应用。上海睿康生物的Hcy质谱法检测方案,将检测维度从单一Hcy指标扩展至甲硫氨酸、半胱氨酸、叶酸和维生素B2/B6/B12等约11种代谢物进行联合分析,结合独家的代谢通路算法模型,可精准定位Hcy升高的甲基化循环障碍环节,为临床制定个体化干预方案提供循证依据。


参考文献:

[1]孔娟.高同型半胱氨酸血症诊疗专家共识[J].肿瘤代谢与营养电子杂志, 2020, v.7(03):37-42.

[2] AZZINI E,RUGGERI S,POLITO A. Homocysteine: its possible emerging role in at-risk population groups[J].Int J Mol Sci, 2020,21(4):1421.