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串联质谱法对早产儿TPN营养支持代谢的研究.doc

串联质谱法对早产儿TPN营养支持代谢的研究

生于忧患死与安尔乐
2019-06-22 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《串联质谱法对早产儿TPN营养支持代谢的研究doc》,可适用于医药卫生领域

串联质谱法对早产儿TPN营养支持代谢的研究【摘要】目的:探讨串联质谱法在早产儿营养支持后代谢研究中的价值。方法:选择本院年月年月收治的、胎龄为~周的例早产患儿为研究对象,实施全胃肠外营养(TPN)后~h手指采血,采用串联质谱法(tandemmassspectrometry,MSMS)选择性分析血液样本中氨基酸谱和酰基肉碱谱及其浓度。结果:例标本检出阳性结果,其中高鸟氨酸血症例,高酪氨酸血症例,高丙酸血症例,高甲基丙二酸血症例,肉碱转运障碍例,高异戊酸血症例。结论:串联质谱技术可检测出早产儿TPN营养支持后所代谢物质的浓度水平,并指导临床营养支持方案。【关键词】串联质谱早产营养代谢氨基酸类肉碱中图分类号R文献标识码B文章编号()StudyofTandemMassSpectrometryonNutritionMetabolisminPretermInfantswithTPNFENGLiyan,WANGDeshengChineseandForeignMedicalResearch,,():【Abstract】Objective:ToexplorethevalueoftandemmassspectrometryinthestudyonnutrientmetabolisminpreterminfantsMethod:SixtytwopreterminfantswithgestationalageofweeksadmittedtoourhospitalfromJunetoSeptemberwereselectedastheobjects,aftertheimplementationofTPNforhours,theirfingerbloodweresampled,thentheconcentrationofaminoacidsandacylcarnitinesspectruminbloodsmearwereanalyzedbytandemmassspectrometry(MSMS)Result:Elevencasesofallthepreterminfantsrevealedapositiveresults,casesofhyperornithinemia,casesoftyrosinemia,casesofpropionicacidemia,caseofmethylmalonicacidemia,casesofcarnitinetransportbarriers,andcaseofisovalericacidemiaConclusion:Thetandemmassspectrometrytechniquecandetectthenutritionmetabolicsubstancelevelsinpreterminfantsandguidetheclinicalnutritionalsupportprogram【Keywords】TandemmassspectrometryPrematureNutritionmetabolismAminoacidsCarnitineFirstauthor’saddress:TheFifthPeople’sHospitalofDongguan,Dongguan,Chinadoi:jcnkicfmr早产儿早期营养除满足生长发育外,还需考虑营养过剩问题,以防远期代谢综合征发生。我国早产儿发生率约为,大部分需要实施肠道外(静脉)营养(TPN)支持。迄今为止,有关早产儿体内糖、脂肪和氨基酸代谢的报道鲜见,而用于早产儿静脉营养支持的氨基酸和脂肪制剂品种多样,其配方缺乏严谨的研究支持。在此情形下,临床医生实施早产儿早期静脉营养支持时,只能做到“大概”和“普遍化”补充,难以“准确”和“差异化”给予,早产儿早期生长发育难以达到最佳,并对其远期代谢可能产生不良影响。有鉴于此,本研究通过串联质谱(MSMS)技术检测早产儿营养支持后血代谢成分,以期从代谢产物角度对早产儿营养代谢及可能出现的相关合并症进行针对性地研究,为早产儿营养支持治疗和相关疾病的防治提供可靠的生化依据。资料与方法一般资料与采样方法选取本院年月年月收治的例胎龄~周的早产儿为研究对象,所有患者于出生后即接受TPN,具体规格为:按kcal(kgd)计算总能量,按g(kgd)标准给予葡萄糖,mg(kgmin)速率输注,~h后手指采血,滴于专用采血滤纸上,在室温中自然干燥,℃冰箱冰冻保存待检。试剂本研究均采用美国CambridgeIsotopeLabs生产的同位素内标。氨基酸内标共种:N,C甘氨酸(N,CGly,μmolL),H丙氨酸(HAla,μmolL),H缬氨酸(HVal,μmolL),H亮氨酸(HLeu,μmolL),H蛋氨酸(HMet,μmolL),H苯丙氨酸(HPhe,μmolL),C酪氨酸(CTyr,μmolL),H天冬氨酸(HAsp,μmolL),H谷氨酸(HGlu,μmolL),H鸟氨酸(HOrn,μmolL),H瓜氨酸(HCit,μmolL),HC精氨酸(HCArg,μmolL)。酰基肉碱内标共种:H游离肉碱(Hcamitine,HCO,μmolL),H乙酰肉碱(Hacetylearnitine,HC,μmolL),H丙酰肉碱(zHpropionylearnitine,HC,μmolL),H丁酰肉碱(Hbutyrylearnitine,HC,μmolL),H异戊酰肉碱(H―isovalerylearnitine,HC,μmolL),H辛酰肉碱(HOCcapryloylearnitine,HC,μmolL),H肉豆蔻酰肉碱(Hmyristoylearnitine,HC,μmolL),H棕榈酰肉碱(Hpalmitoylearnitine,HC,μmolL)。上述同位素内标采用甲醇稀释成标准工作液,℃冰箱恒温保存,个月内操作完成。仪器孔过滤板采用Millipore公司产品。API型串联质谱仪使用美国生物应用系统公司(AppliedBiosysterms)仪器,高效液相仪采用美国安捷仑公司(Agilent)产品。串联质谱测定方法用打孔器制成直径mm的圆形干血滤纸片置于孔过滤板中。每孔各加入含有同位素内标的氨基酸和酰基肉碱的甲醇μl,室温放置min,萃取血滤纸片中的氨基酸和酰基肉碱,离心后转移至另一个孔聚丙烯板中,℃加热吹干,再加入μl盐酸正丁醇(molL),Teflon膜覆盖,置℃恒温箱内min,再用℃加热吹干,然后加入乙腈μl溶解,铝膜覆盖后即可上样检测。仪器设置流动相采用乙腈,四元泵进样流速设置为min,自动进样器设置为个次。种扫描方式同时进行检测。酰基肉碱使用母离子扫描方式(precursorscan),子离子为mz(质荷比)Da的片断,扫描范围为mz~mz中性氨基酸使用中性丢失扫描方式(neutrallossscan),中性丢失片断mz为Da,扫描范围为mz~mzGly,Om,Arg,Cit采用多反应监测(multipiereactionmonitor,MRM),每个样品测试约需时间min。数据处理采用ChemoView版本软件(美国生物应用系统公司)对质谱原始数据进行后期的定量和定性分析,采用“广州市妇婴医院广州市新生儿筛查中心串联质谱数据处理软件版本”(中山大学中山医学院生物医学工程系与广州市妇婴医院广州市新生儿筛查中心联合开发)对项检测结果(脂肪酸酰基肉碱项,全血氨基酸项)和共个分析指标(含个比值)的数据进行管理和分析。判定标准有美国CDC专项质量保证的广州市妇婴医院广州市新生儿筛查中心串联质谱实验室为本研究提供技术支持。一份血片进行的两次质谱检测均显著超出参考值范围者,则判断为质谱检测阳性。以广州市妇婴医院广州市新生儿筛查中心串联质谱实验室建立的例广州市同龄健康儿童干血片串联质谱检测值作为正常参考值,对本实验质谱检测结果进行代谢分析代谢病的诊断则结合高危临床表现和一般生化检测及其他特殊检查等临床资料进行。结果结果显示,所有患者中阳性病例共例,占检测总数的,其中高鸟氨酸血症例,高酪氨酸血症例,高丙酸血症例,高甲基丙二酸血症例,肉碱转运障碍例,高异戊酸血症例。讨论无论是发展中国家还是发达国家,早产是导致围产期新生儿发病和死亡的重要原因。流行病学调查统计研究资料显示:在欧洲,早产儿的发生率约占所有出生新生儿总数的~在美国,早产儿发生率更高达左右在我国(尤其北京、上海、广州、深圳等一线城市),由于生殖辅助技术的进一步发展,早产儿出生数量呈增加之势,其比例约占新生儿出生总数的~,这意味着全国每年有不少于万的早产儿出生。早产儿是一个特殊的群体,出生后仍延续宫内快速生长发育速率,即存在所谓的“生长追赶”现象。维持早产儿适当的“生长追赶”极其重要,因为越来越多的事实说明,出生后最初几周是早产儿体格生长和神经发育的关键时期。必须强调的是,只有在糖、氨基酸和脂肪等营养物质和热卡供应充分的条件下,这种“生长追赶”现象才能出现。事实上,由于早产儿(尤其超低出生体重者)宫内营养储备相对不足,胃肠道消化吸收功能、黏膜屏障功能和胃肠动力发育等不完善,往往不能耐受营养物质经胃肠道喂养(喂养不耐受),加之早产儿易发生各种严重并发症(如呼吸窘迫综合征和坏死性小肠结肠炎等)或存在先天性消化道畸形(如食道、小肠和肛门闭锁等),往往不能实施肠道内喂养,其早期生长发育往往不能达到上述理想效果而出现宫外生长发育迟缓(extrauterinegrowthrestriction,EUGR)。资料表明:早产儿EUGR的发生率国外约,我国在左右,。因此,如何满足早产儿生后快速生长发育需要,降低EUGR的发生率,是新生儿科领域的重要课题之一。由于部分或全部肠道外营养(partialortotalparenteralnutrition,PPN或TPN)技术应用于新生儿科临床,使早产儿EUGR发生率下降成为可能。目前,PPNTPN临床应用策略是:最大限度地早期给予早产儿糖、脂肪和氨基酸等营养物质,以满足其生后快速生长发育的需要。不可否认,基于上述策略PPNTPN在早产儿中的应用,明显降低了早产儿死亡率和EUGR的发生率,但对其远期健康不利影响也逐渐显现出来。近年来,很多流行病学研究资料显示,胎儿及新生儿早期期糖、蛋白质和脂肪等营养物质过度补充或比例不适当明显增加了成年期某些疾病(肥胖、心血管疾病、糖尿病和高血压等代谢综合征)的发生风险,由此有学者提出了成年疾病的早期(如胎儿和新生儿期)起源学说(Fetaloriginhypothesisofadultdiseases)。随着人们对早产儿营养生理学和病理生理学的深入理解,其营养支持概念已经发生了根本性变化:早期营养目的除满足其生长发育之外,还需考虑早期营养过剩和不适当问题,以防远期代谢综合征的发生。但令人遗憾的是,有关不同胎龄或体重的人类早产儿糖、脂肪和氨基酸等营养物质代谢特征的相关报道鲜见,缺乏可用于临床评估人类早产儿营养物质代谢状况(如早产儿血、尿中糖、脂肪和氨基酸及其代谢产物正常水平等)基础资料此外,目前用于新生儿营养支持的小儿专用氨基酸制剂和脂肪乳品种多样,其配方缺乏非常严谨的研究支持,不一定完全适合生长发育尚未完全成熟的早产儿(尤其出生体重小于g者)所需,且是否具有远期不良影响也不得而知。在此情形下,临床医生实施早产儿营养支持计划时,就具体某个新生儿个体而言,氨基酸制剂和脂肪乳品种选择只能做到“大概”而难以“精细”,临床应用也只能做到“普遍化”补充而难以“差异化”给予。包括MSMS和GCMS在内的质谱技术具有特异性强,灵敏度高(可以在~mol水平检测到代谢产物),重复性好和信息量大的特点,日本、北美和欧洲等发达国家已将其应用于临床血、尿样本的代谢产物测定。Atzori等比较了早产儿(~周、~周两个胎龄组)与足月儿(胎龄~周)尿代谢产物谱,结果发现马尿酸,色氨酸,苯丙氨酸,苹果酸,酪氨酸,γ羟丁酸,N乙酰谷氨酸和脯氨酸等存在差异。由于质谱技术是一种高通量化学分析和多维统计分析方法,能从详细、系统和准确分析疾病发生、发展过程中代谢产物变化并区别出特异性生物标志物,对疾病及其并发症的病因研究、预防、早期诊断和药物干预评价将可能产生重大影响。正因为如此,国内外学者纷纷发表文章强调质谱技术在新生儿代谢组学研究方面的重要意义。年,本院与中山六院合作建立了应用MSMS和UPGCMS新生儿血、尿代谢产物检测平台,本研究通过MSMS法分析早产儿营养支持后的代谢成分,探讨营养支持对早产儿糖、脂肪和氨基酸代谢的影响。通过分析例实施TPN的早产儿血、尿代谢产物谱,发现除患儿易出现高血糖外,其血液中还出现了轻度氨基酸和脂肪酸代谢谱紊乱,如亮氨酸、异亮氨酸和某些酯酰肉碱含量异常尿液中,除出现D甘油酸、五碳糖等反映糖代谢异常的物质外,还可出现某些与氨基酸和脂肪酸代谢相关的异常代谢产物如二羧酸、丙酮酸和α酮戊二酸等。这提示:以往普遍认为的新生儿(早产儿)所必需的“必需氨基酸”中,有些实际上是不需要的,如酪氨酸(以N乙酰酪氨酸形式存在)补充过多可能弊大于利。在新生儿期,早产儿只有在获得适当的碳水化合物、蛋白质和脂肪的情况下,才能维持机体内正常代谢状态,保持最佳的生长发育速度而又不至于能量和营养过剩。参考文献SlatteryMM,MorrisonJJPretermdeliveryJLancet,,():HamiltonBE,MartinJA,VenturaSJBirths:preliminarydataforJNatlVitalStatRep,,():中华医学会儿科学分会新生儿学中国城市早产儿流行病学初步调查报告J中国当代儿科杂志,,():李娟,王庆红,吴红敏,等年中国城市产科新生儿出生状况调查J中国当代儿科杂志,,():邵肖梅,叶鸿瑁,丘小汕新生儿营养M第版北京:人民卫生出版社,:ClarkRH,ThomasP,PeabodyJExtrauterinegrowthrestrictionremainsaseriousprobleminprematurelybornneonatesJPediatrics,,(Pt):ClarkRH,WagnerCL,MerrittRJ,etalNutritionintheneonatalintensivecareunit:howdowereducetheincidenceofextrauterinegrowthrestrictionJJPerinatol,,():中华医学会肠外肠内营养学分会儿科协作组中国新生儿营养支持临床应用指南J临床儿科杂志,,():GuerraA,RegoC,VasconcelosC,etalLowbirthweightandcardiovascularriskfactorsatschoolageJRevPortCardio,,():BarkerDJ,MartynCN,OsmondC,etalGrowthinuteroandserumcholesterolconcentrationsinadultlifeJBMJ,,():BarkerDJFetaloriginsofcoronaryheartdiseaseJBMJ,,():TaeuchHW,BallardRA,GleasonCAAvery’sdiseasesofthenewbornJPhiladelphia:ElsevierSaunders,,():CeglarekU,LeichtleA,BrügelM,etalChallengesanddevelopmentsintandemmassspectrometrybasedclinicalmetabolomicsJMolCellEndocrinol,,():SolbergR,EnotD,DeignerHP,etalMetabolomicanalysesofplasmarevealsnewinsightsintoasphyxiaandresuscitationinpigsJPLoSOne,,():eAntonucciR,AtzoriL,BarberiniL,etalMetabolomics:the“newclinicalchemistry”forpersonalizedneonatalmedicineJMinervaPediatr,,(Suppl):AtzoriL,AntonucciR,BarberiniL,atalHNMRbasedmetabolomicanalysisofurinefrompretermandtermneonatesJFrontBiosci(EliteEd),,():FanosV,BarberiniL,AntonucciR,etalMetabolomicsinneonatologyandpediatricsJClinicalBiochemistry,,():FanosV,AntonucciR,BarberiniL,etalClinicalapplicationofmetabolomicsinneonatologyJJMaternFetalNeonatalMed,,(Suppl):穆莹遗传性代谢病诊治的过去和未来J中华儿科杂志,,():(收稿日期:)

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