于嘉屏：尿有机酸检测的临床意义

尿有机酸检测及临床意义于嘉屏GC-MS：气相色谱-质谱联用仪LC-MS：液相色谱-质谱联用仪质谱技术应用于医学检验特点：•色谱——分离化合物•质谱——按离子的质荷比分析物质•一次可分析多种化合物•准确、特异、灵敏度高•金标准质谱技术应用于医学检验140160180200220240260280300m/z,amu50%Intensity100INTERNALSTANDARDSGlyAlaValLeuMetCitPheTyrGluGlyAlaSerProValLeu+IleGlnTyrPheGluAsp•非特异性症状难诊断：疲劳乏力、情绪障碍、思维混乱、身体不适、肠胃不适、关节酸痛、或睡眠周期紊乱时。•有机酸检测有助于深入了解原因。•帮助医生定制个体化营养计划，帮助纠正不良的代谢。•适用人群：疲劳、头痛、焦虑、情绪异常、注意和记忆障碍、睡眠异常、抑郁症、高血压、恶心、反胃、腹胀和胀气、便秘、血糖代谢紊乱、体重增加、炎症、自身免疫性疾病、肌肉和关节疼痛、肝病、皮炎、多种化学物质的敏感性、痤疮/湿疹、老化加速等。6/18/20154尿有机酸分析第一次晨尿临床相关•是线粒体能量产生不利的影响?•有功能营养缺失?•有在肠道或全身细菌和真菌过度生长的相关症状?•有过度毒素装载而不利的影响解毒能力?•神经递质6/18/20155尿有机酸分析•有机酸是产生于主要能量产生路径、解毒、神经递质分解、小肠微生物活动过程中的代谢中间产物•有机酸试验–帮助展现在代谢水平的活性和变化，帮助医师发现隐藏的问题和查明哪里是治疗的焦点6/18/20156什么是有机酸—COOH6/18/20157有机酸试验与健康的关系线粒体功能失调维生素B代谢缺陷毒素暴露身体和精神活动肠功能紊乱有机酸有机酸分析原理ABCD酶AB具有充足的营养酶BC酶CDABCD酶AB酶BC酶CD营养不足A尿中营养不足阻断反应•甲基丙二酸（维生素B12缺乏标志物）有机酸分析原理IleVal奇数脂肪酸甲基丙二酸尿排出琥珀酸CO2+H2O+ATP缺乏B12•功能性叶酸标志物有机酸分析原理His亚胺甲基谷氨酸谷氨酸亚胺甲基转移酶叶酸谷氨酸功能叶酸标志物FIGLU1.线粒体功能和评估2.B族维生素标志物3.神经递质代谢标志物4.毒素和解毒标志物5.小肠失调标志物6/18/201511有机酸分析分解为五大类6/18/201512•线粒体是细胞动力室，它们从吃的脂肪、糖和蛋白质产生能量•有机酸试验评估我们线粒体是如何从食物产生能量的•信息可被病人用于:疲劳，体重减轻损耗，超重或代谢综合征1.线粒体功能评估6/18/201513有机酸糖、脂肪酸、氨基酸代谢能量产生6/18/201515能量中心路径中的有机酸6/18/201516食物CO2+H2O+Urea+ATP能量产生6/18/201517能量和生命大观化学能量—糖类—脂肪—其它化学废弃物—二氧化碳—水热能热能6/18/201518能量代谢阶段2阶段1阶段31.线粒体功能评估辛二酸Suberate脂肪酸代谢乙基丙二酸Ethylmalonate己二酸Adipate丙酮酸Pyruvate糖代谢乳酸Lactateβ-羟基丁酸β-hydroxybutyricacidBHBA柠檬酸Citrate能量代谢顺乌头酸Cis-aconitate异柠檬酸Isocitrateα-酮戊二酸α-ketoglutarateAKG琥珀酸Succinate焦磷酸Fumarate苹果酸Malate羟甲基戊二酸3-OH–3-MethylglutarateHMG尿有机酸列表脂肪酸代谢1.线粒体功能评估6/18/201521如果尿中己二酸、辛二酸和乙基丙二酸升高，则告诉我们脂肪没有到达线粒体，这样导致能量产生的下降和燃烧脂肪的问题超重从脂肪酸最有效的产生能量的途径（ATP）是通过线粒体中的β-氧化.肉碱和维生素B2在运输这些脂肪酸穿过线粒体膜时是必需的.辛二酸己二酸乙基丙二酸1.线粒体功能评估肉碱缺乏的影响提示肉碱或核黄素的缺乏影响线粒体的能量生成，出现精力下降或表现疲劳，也是肥胖的一个潜在原因。1.线粒体功能评估L-肉碱和疲劳肉碱能改善疲劳症状。在所有补充疗法中，肉碱是最有潜力的。肉碱：L-β羟-γ-三甲氨基丁酸糖类代谢1.线粒体功能评估6/18/201525如果丙酮酸升高，考虑-VitB1和B3-叶酸•丙酮酸脱氢酶需要B族维生素为辅因子,升高的丙酮酸可作为B族维生素需要的指示Naitoetal;1998EurJPediatrics如果乳酸升高，考虑-CoQ10-生物素-叶酸-酒精摄入过多•当乳酸升高时，CoQ10补充已被发现有效Sobreiraetal;1997Neurology1.线粒体功能评估柠檬酸(Krebs)循环1.线粒体功能评估柠檬酸顺乌头酸异柠檬酸α-酮戊二酸延胡索酸琥珀酸苹果酸草酰乙酸铝铝，汞，砷，锑铝，汞，砷，锑汞，砷，锑6/18/201527柠檬酸(Krebs)循环细胞能量和线粒体代谢1.线粒体功能评估6/18/201528•这些代谢物的升高表明线粒体功能失调，新生儿代谢障碍，CoQ10缺乏，B族缺乏，等…•如果CoQ10正常，上面那些极高水平能作为大问题的信号，如重金属攻击电子传递链（ECT）柠檬酸(Krebs)循环1.线粒体功能评估6/18/201529羟甲戊酸他汀类药(-)•细胞能量代谢物的不平衡与神经退行性疾病相关联—自闭症（Autism）,阿尔兹海默病（Alzheimers）,帕金森病（Parkinsons）,慢性疲劳,加速细胞分解和不健康的衰老6/18/2015301.线粒体功能评估柠檬酸(Krebs)循环6/18/2015311.线粒体功能评估柠檬酸(Krebs)循环•任何代谢损伤、障碍或阻塞都可能会导致慢性疲劳、肌肉疼痛和疲惫，加速细胞的凋亡和不健康的老化。6/18/201532B族维生素是体内重要的辅因子•能量代谢•神经递质和激素产生•DNA的激活•红细胞形成在身体功能的重要性•免疫和神经系统功能•肾上腺功能•皮肤和肌张力的维持2.B族维生素状态6/18/201533B族维生素不足可转化为•疲劳和缺乏活力•降低处理压力的能力•情绪失衡和睡眠失调•降低专心和记忆•血糖调节困难•皮炎和皮肤疾病•贫血•心血管疾病2.B族维生素状态6/18/2015346/18/201535α-酮异戊酸α-KetoIsovalerateAKIV硫胺素、硫辛酸B1α-酮异己酸α-KetoisocaproateAKICα-酮甲基戊酸α-KetoMethylValerateAKBM黄尿酸XanthurenateB6β-羟基异戊酸β-Hydroxy-IsovalerateBHIVA生物素，B7甲基丙二酸MethylMalonateMMAB12亚胺甲基谷氨酸FIGLU叶酸犬尿氨酸KynurenateB6泛酸PantothenateB5吡哆酸PyridoxateB6尿有机酸列表2.B族维生素状态6/18/201537•Val、Leu和Ile转化为相应的α-酮酸，这些酮酸通过大分子酶复合体进一步代谢—BCKA脱氢酶，它需要硫胺素，核黄素，烟酸，叶酸和泛酸(B5).•没有这些B族维生素,酮酸不能被代谢并在尿中出现.这些化合物的弱代谢可导致能量产生衰弱和氨基酸的不足应用.2.B族维生素状态α-酮异戊酸α-酮异己酸α-酮甲基戊酸甲基丙二酸β-羟基异戊酸6/18/201538叶酸状态尿亚胺甲基谷氨酸(FIGLU)是一标志物。FIGLU的代谢需要叶酸,如果没有足够的叶酸，FIGLU在尿中出现L-组氨酸亚氨甲基谷氨酸(FiGlu)谷氨酸谷氨酸亚胺甲基转移酶功能性叶酸标志物2.B族维生素状态叶酸6/18/2015392.B族维生素状态叶酸或B12是甲硫氨酸合成酶的辅酶。缺乏导致同型半胱氨酸升高•B1：（升高）α-酮异戊酸、α-酮异己酸、酮-α-甲基戊•酸、AKAA、草酸、丙酮酸•B2：（降低）乳清酸、MHPG、香草扁桃酸、戊二酸（升高）丁二酸α-酮异戊酸、α-酮异己酸、酮-α-甲基戊酸、AKAA、乳清酸、丙酮酸•B3：（降低）喹啉酸、乳清酸、戊二酸（升高）α-酮异戊酸、α-酮异己酸、酮-α-甲基戊•酸、AKAA、丙酮酸•B6:（降低）α-酮异戊酸、α-酮异己酸、酮-α-甲基戊•酸、4-HPPA、尿黑酸、草酸、5-羟吲哚乙酸（升高）乳清酸、草酸、犬尿酸与有机酸相关的辅因子需求2.B族维生素状态•B12：（升高）MMA、3-HPA•叶酸：（升高）FIGlu、乳清酸•硫辛酸：（降低）戊二酸（升高）AKIV、AKIC、AKBM、AKAA、丙酮酸•Vc:（降低）尿黑酸（升高）2-HPAA•Mg:（降低）焦谷氨酸、戊二酸（升高）AKIV、AKIC、AKBM、3-HPA、喹啉酸、AKAA、乳清酸、焦谷氨酸、丙酮酸•Cu:（降低）尿黑酸（升高）4-HPPA、MMA、3-HPAA与有机酸相关的辅因子需求2.B族维生素状态B族维生素标志物小结：•丙酮酸：B1和B5•α-酮戊二酸•α-酮异戊二酸B1、B2、B3、B5、叶酸•α-酮异己酸•α-酮-β甲基戊酸•黄尿酸：B6•β-羟异戊酸：生物素•甲基丙二酸：B12•亚胺甲基谷氨酸：叶酸2.B族维生素状态6/18/201543神经递质是通过神经元在一个方向与其他神经元交流的化学信使。单向传输是需要多神经元路径如从大脑或到大脑。神经元间的交流伴随着对特殊化学信使受体的识别，神经递质-受体神经递质3.神经递质神经递质功能中枢神经系统症状感知改变：疲劳，疼痛神经认知改变：注意力，记忆情绪变化：沮丧，焦虑睡眠障碍去甲肾上腺素5-羟色胺多巴胺焦虑冲动兴奋愉悦感谢积极注意着迷强迫记忆食欲性侵犯情绪感知功能警觉专心活力3.神经递质香草基扁桃酸VanilmandelateVMA高香草酸HomovanillateHVA5-羟吲哚乙酸5-HIAA犬尿喹啉酸Kynurenate吡啶甲酸Picoinate喹啉酸Quinolinate尿有机酸列表3.神经递质6/18/201547去甲肾上腺素-VMA(香草扁桃酸)–应激响应.多巴胺-HVA(高香草酸)-应激响应,记忆,运动和情绪应激神经递质的合成VMAHVA3.神经递质苯丙氨酸酪氨酸多巴胺去甲肾上腺素肾上腺素香草扁桃酸高香草酸6/18/201548低水平的HVA和VMA—忧郁,睡眠障碍,焦虑和疲劳.高水平的VMA和HVA—慢性应激响应,升高的皮质醇或药比如咖啡因、麻黄素、麻黄碱和可卡因.很高VMA—可能原始神经母细胞瘤.镇定草药和营养如红景天、γ氨基丁酸、甘氨酸或茶氨酸,都被有效地使用来减少这些神经递质的水平。如果VMA很高与HVA相关,指示排除肿瘤的生长3.神经递质6/18/2015495-HIAA情绪神经递质:5-羟色胺3.神经递质犬尿胺犬尿氨酸黄尿酸3-羟基犬尿胺喹啉酸5-羟吲哚乙酸色氨酸5羟色胺6/18/2015505-羟吲哚乙酸(5-HIAA)或5-羟色胺—被认为是“幸福”神经递质，它调节情绪、满足和睡眠.低水平的5-HIAA—忧郁,情绪异常和睡眠障碍或失眠.高水平的5-HIAA—病人具有5-羟色胺或Trp；前夜摄入富含Trp的食物.很高水平的5-HIAA—能作为类癌瘤的指标，当饮食中不补充色氨酸时。推荐24小时尿5-HIAA情绪神经递质:5-羟色胺3.神经递质6/18/201551神经递质(大脑化学)和人的个性神经递质是化学物质，以可预测的模式调节大脑活动.多巴胺—体力或动力基础调节剂5-羟色胺—心理健康的基础调节剂去甲肾上腺素—专心思考和精神动力的基础调节剂3.神经递质6/18/201552多巴胺==体力和动力的基础调节剂高多巴胺–高自信心,高能量,动力和高持久力.中多巴胺–中等自信心,适当的动力,中等能量和持久力.低多巴胺–低自信心,低动力,低能量和持久力.多巴胺行为催化剂新事物寻找多巴胺3.神经递质6/18/201553思维和精神动力敏感性去甲肾上腺素==专心思维和精神动力的调节剂.高活性—高度焦虑,坐立不安,高度紧张,过度亢奋中活性—有些焦虑,良好唤醒水平,亢奋但不是坐立不安低活性—低焦虑,深思熟虑去甲肾上腺素3.