盘点:心脑血管疾病相关的质谱检测项目(LC-MS/MS)

2025-07-07

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心脑血管疾病(CVD)是心脏血管和脑血管疾病的统称,泛指由于高脂血症、血液黏稠、动脉粥样硬化、高血压等所导致的心脏、大脑及全身组织发生的缺血性或出血性疾病。 随着社会经济的发展,人口老龄化及城镇化进程的加速,居民不健康生活方式问题日益突出,CVD患病率和发病率仍在持


从1912年第一台质谱仪被制造出来开始,质谱技术的开发与应用已经超过了100年,但临床质谱在近年才得到了极大的开发和长足的进步,尤其在心脑血管领域。液相色谱-串联质谱技术(LC-MS/MS)具有一血多检、检测灵敏度高、特异性强等多种优势,目前采用LC-MS/MS对血液中相关物质的检测,成为高血压病因筛查及预测心血管疾病危险性的重要手段。以下就简单盘点下基于LC-MS/MS平台的心脑血管检测项目。

一、 高血压相关的检测项目

1.1  高同型半胱氨酸血症筛查

高同型半胱氨酸是我国高血压患者人群中突出存在的高风险因素,大约75%的高血压患者伴有高同型半胱氨酸,由此导致脑卒中风险比正常人增加11-28倍!体内同型半胱氨酸升高的原因主要是体内缺乏维生素B6、维生素B12和叶酸等代谢辅酶或辅酶摄入不足。


检测项目:同型半胱氨酸及相关物质


检测指标:同型半胱氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸、维生素B2、维生素B6、维生素 B9、维生素B12、5-甲基四氢叶酸


临床意义:《脑卒中人群筛查及综合干预技术方案》和《H型高血压诊断与治疗专家共识》均建议在对高血压进行诊断的同时筛查Hcy,检出高血压伴高Hcy的患者,进行针对性治疗。但单纯的筛查Hcy仅能判断高血压患者是否伴有高同型半胱氨酸血症,而无法知晓同型半胱氨酸升高的原因,难以针对病因治疗。利用LC-MS/MS同时检测Hcy代谢通路上的相关物质,临床可根据检测结果准确判断患者同型半胱氨酸升高的情况,精准治疗高同型半胱氨酸血症。

1.2  原发性醛固酮增多症筛查

原发性醛固酮增多症(primary aldosteronism,PA)是最常见的继发性高血压病因,主要是因为肾上腺皮质(增生、腺瘤、或癌肿)自主性分泌过多醛固酮所引起的醛固酮增多症,导致血压增高和低血钾。PA诊断包括筛查、确诊和分型三部分。

1.2.2 PA筛查的检测指标

《原发性醛固酮增多症诊断治疗的专家共识》将ARR作为原醛症筛查的首选指标。在临床工作中,ARR测定包括醛固酮与血浆肾素活性(PRA)的比值及醛固酮与肾素浓度(DRC)的比值。PRA是指通过单位时间单位体积内血管紧张素原转变为血管紧张素Ⅰ 的数量,间接反映血浆中的活性肾素水平。根2016年《原发性醛固酮增多症的临床诊疗指南》,当检测的肾素活性和醛固酮浓度单位分别是ng/mL/h和ng/dL时,常用的ARR切点为30;当检测的肾素浓度和醛固酮浓度单位分别是nU/L和ng/dL时,最常用的ARR切点为3.7。

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临床意义:ARR作为原醛症最常用的筛查指标,已广泛应用于临床。特别是门诊开展随机ARR测定,可以很大程度上提高该病检出率,使部分患者得到早期诊断和治疗!

1.2.2PA分型的标志物

PA的分型也是目前PA研究的重点和难点之一。PA分型的“金标准”是肾上腺静脉取血(adrenal venous sampling,AVS),但AVS取血耗时费力且技术要求高,难以在各个医疗单位常规开展。随着质谱法的广泛应用,研究者们发现综合多种类固醇激素检测结果有望在一定程度上取代AVS,进一步简化PA诊断流程,指导治疗方案选择及手术决策。


PA分型的主要标志物为:18-氧皮质醇(18oxoF)、18-羟皮质醇(18OHF)、18-羟皮质酮(18-OHB)


临床意义:

1.醛固酮瘤患者晨8点卧位血浆18-OHB水平通常>100ng/dl,而特醛症患者通常<100ng/dl

2.醛固酮瘤患者外周血18oxoF水平明显高于BPA患者,在切点值为4.7 ng/dl时,诊断醛固酮瘤敏感度和特异度分别为0.83和0.99;当18OHF切点值为1.77 ng/mL时,敏感性为68.3%,特异性为78.6%,18oxoF和18OHF在醛固酮瘤患者的识别中显示出特有的优势。

3.已有基于质谱检测平台进行了尿液18-OHF参考区间研究,首次建立了中国人的参考区间:24小时尿液18-OHF的男女性参考区间分别为113~703nmol/天(95%CI)、71.2~450nmol/天(95%CI)。


1.3  嗜铬细胞瘤及

副神经节瘤(PPGL)筛查

嗜铬细胞瘤与副神经节瘤(PPGL)是继发性高血压的病因之一,约占高血压患者的0.1%~0.6%。PPGL会合成和分泌大量的肾上腺素(E)、去甲肾上腺素(NE)或多巴胺(DA)等儿茶酚胺类的物质。在儿茶酚-O-甲基转移酶等的催化下,E、NE、DA生成分别代谢产物如变肾上腺素(MN)、去甲变肾上腺素(NMN)、3-甲氧酪胺(3-MT),最终的终末端代谢产物为高香草酸(HVA)和香草扁桃酸(VMA)。《嗜铬细胞瘤和副神经节瘤诊断治疗专家共识(2020版)》推荐检测血浆游离或尿液甲氧基肾上腺素、甲氧基去甲肾上腺素浓度以辅助诊断PPGL。建议有能力的实验室同时检测血或尿NE、E、DA及其他代谢产物3-MT、HVA 和VMA浓度以帮助诊断。

检测项目:儿茶酚胺及其代谢产物检测

检测指标根据样本类型不同而有差异。

血浆:肾上腺素(E)、去甲肾上腺素(NE)、多巴胺(DA)、变肾上腺素(MN)、去甲变肾上腺素(NMN)、3-甲氧酪胺(3-MT)

24h尿液:肾上腺素(E)、去甲肾上腺素(NE)、多巴胺(DA)、变肾上腺素(MN)、去甲变肾上腺素(NMN)、3-甲氧酪胺(3-MT)、高香草酸(HVA)和香草扁桃酸(VMA)


临床检测意义:

1)PPGL筛查:对门诊的难治性高血压患者进行各儿茶酚胺及其代谢物的检测,有利于尽早明确高血压病因,从而采取针对性治疗。

2)PPGL辅助定位:根据体内各儿茶酚胺及其代谢物的浓度,可辅助判断肿瘤的位置。

3)术后治疗效果监测:可用于监测PPGL患者术后的治疗效果,辅助判断肿瘤是否已经完全切除。

1.4  库欣综合征

库欣病( Cushing's disease, CD)是内源性库欣综合征( Cushing's syndrome, CS)的常见病因,是由分泌促肾上腺皮质激素( ACTH)的垂体腺瘤引起的以高皮质醇血症为特征的临床综合征。CS临床表现多样性,普遍表现的有肥胖和高血压,此外还可以有累及不同系统所产生的临床症状,如皮肤表现有多血质、多毛、紫纹、痤疮和瘀斑;糖脂代谢紊乱等。


CS的检测项目:夜间唾液皮质醇、1 mg 地塞米松过夜抑制试验(DST)、24 h 尿游离皮质醇检测

1)夜间唾液皮质醇检测(LNSC):用于评估皮质醇分泌的昼夜节律是否消失。建议在患者通常的就寝时间而不必在午夜23:00~24:00采集唾液样本,以减少该试验的假阳性。对于疑诊周期性CS患者,建议采用多次、定期、连续的LNSC测试以明确诊断。

2)DST检测:用于评估下丘脑 -垂体 -肾上腺(hypothalamic pituitary adrenal,HPA)轴反馈抑制功能是否正常。服药后次日清晨血皮质醇<50nmol/L(1.8 μg/dl)可排除CS,而>140nmol/L(5.0μg/dl)则支持CS诊断。

3)24h 尿游离皮质醇检测:用于评估皮质醇总体分泌量是否增多。与地塞米松抑制试验( DST)相比,UFC的优点是检测结果不受皮质类固醇结合球蛋白(CBG)水平以及地塞米松代谢及服药依从性影响。

备注:2021年版共识不再推荐午夜血清皮质醇试验作为CS的筛查试验。


临床意义:通过皮质醇水平及昼夜节律检测,辅助临床对库欣综合征等肾上腺疾病的诊断,明确病因,以便临床精准干预。


二、 心脑血管疾病风险预测


TMAO(氧化三甲胺),一种肠道菌群代谢产物。肠道菌群通过对富含卵磷脂、胆碱和左旋肉碱等营养物质的食物进行代谢,产生三甲胺(TMA),TMA 经肠道进入血液循环,在肝脏经黄素单氧化酶氧化形成TMAO(见图1)。近十年来的多个研究成果显示TMAO是一种极具潜力的biomarker,以预测CVD的患病率和主要不良心血管事件(MACE)的发生率,例如心肌梗死,脑卒中甚至死亡。稳定型心力衰竭患者的TMAO水平升高,TMAO水平升高预示着与传统危险因素无关的死亡风险更高。血浆TMAO临界值> 6 μmol/L预示着MACE的风险增加;TMAO 每增加 10 μmol/L,全因死亡率就会增加 7.6%。


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检测指标:乙酰左旋肉碱、氯化胆碱、γ-丁基甜菜碱、左旋肉碱、氧化三甲胺

临床意义:通过对TMAO及相关的前体物质进行精准检测,可预测CVD的患病率和主要不良心血管事件(MACE)的发生率,及早进行干预治疗,防止出现严重的不良事件。

2.2 神经酰胺检测

神经酰胺(Cer)是生物活性脂质,在许多细胞功能(如细胞凋亡和炎症)中起着重要作用。在过去十年中,Cer与CVD之间的关联已在许多病例对照和队列研究以及临床试验中得到证实。国外的学者基于Cer(d18:1/16:0)、Cer(d18:1/18:0)和Cer(d18:1/24:1)浓度及其与Cer(d18:1/24:0)的比率开发了CERT1风险评分系统用于临床使用。CERT1总分范围为0到12,得分越高,CVD相应的风险也越高。CERT2风险评估工具是基于CERT1的基础上,增加了磷脂酰胆碱(PC)进行统计分析,对CVD的风险预测更优。

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检测指标:

CERT1检测指标:Cer(d18:1/16:0)、Cer(d18:1/18:0)、Cer(d18:1/24:1)、Cer(d18:1/24:0)

CERT2检测指标:Cer(d18:1/16:0)、Cer(d18:1/18:0)、Cer(d18:1/24:1)、Cer(d18:1/24:0)、PC(16:0/22:5)、PC(16:0/16:0)、PC( 14:0/22:6)


临床意义:CERT在国外临床实践中已应用于一级和二级预防中的危险分层,有助于识别发生主要不良心血管事件的高危人群,美国的Mayo Clinic也已经在LC-MS/MS平台上开展神经酰胺的检测,用于筛查未来1至5年内发生重大不良心血管事件风险的人群。

综上,质谱相比免疫、生化、化学发光等常规检测方法,在定性和定量方面有着天然的优势,基于质谱技术研发的相关应用可以从更微观的视角,为临床提供审视心血管疾病的新方向,进一步助力中国心血管疾病的诊疗优化,帮助心血管疾病实现可防可控!

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