谱聚医疗丨国产LC-MS/MS技术助力脂肪酸临床检测！

脂肪酸概念

脂肪酸是由碳、氢、氧三种元素组成的一类化合物。脂肪酸类化合物在生命过程中具有非常重要的作用，它们通常是生物体内重要的营养成分和代谢产物，是机体主要能量来源之一。脂肪酸可通过膳食摄入，部分脂肪酸也可由机体自身合成。脂肪酸在人体内可氧化供能，可代谢生成一系列花生酸，也可调控一系列信号通路，影响机体生理功能。

脂肪酸的分类

#1 根据碳链脂肪酸代谢长度的不同可分为：短链、中链和长链

#2 根据碳氢链饱和与不饱和程度不同可分为：饱和、单不饱和多不饱和脂肪酸

人体必需脂肪酸

α-亚麻酸（ω-3）、亚油酸（ω-6）：这两种人体不能自身合成，必须通过膳食供给的脂肪酸。必需脂肪酸的衍生物具有多种生理功能，如 DHA（ω-3）、花生四烯酸ARA（ω-6）是脑、神经组织及视网膜中含量最高脂肪酸，故对脑及视觉功能发育有重要的作用。

脂肪酸代谢

脂肪酸代谢由涉及脂肪酸或与脂肪酸密切相关的各种代谢组成，这些过程主要可分为(1)产生能量的分解代谢过程和(2)合成代谢过程。脂酸分解与脂酸合成的比较见下图：
 

分解代谢

在分解代谢中，脂肪酸被代谢以产生能量，主要以三磷酸腺苷(ATP)的形式存在。与其他常量营养素类别（碳水化合物和蛋白质）相比，当脂肪酸通过β氧化和柠檬酸循环完全氧化为CO2和水时，以每克能量为基础产生最多的ATP。因此，脂肪酸（主要以甘油三酯的形式）是大多数动物最重要的燃料储存形式，在植物中的程度较低。
 

合成代谢

人体内的脂肪酸大部分来源于食物，为外源性脂肪酸，在体内可通过改造加工被人体利用。同时机体还可以利用糖和蛋白转变为脂肪酸称为内源性脂肪酸，用于甘油三酯的生成，贮存能量。合成脂肪酸的主要器官是肝脏和哺乳期乳腺，另外脂肪组织、肾脏、小肠均可以合成脂肪酸，合成脂肪酸的直接原料是乙酰CoA，消耗ATP和NADPH，首先生成十六碳的软脂酸，经过加工生成人体各种脂肪酸，合成在细胞质中进行。

游离脂肪酸(NEFA)检测的临床意义

#1 肥胖与游离脂肪酸

研究表明肥胖患者血浆FFA水平通常升高，因为1）扩大的脂肪组织质量释放更多的FFA， FFA清除率可能降低。此外，一旦血浆FFA水平升高，它们将抑制胰岛素的抗脂解作用，进一步促进FFA释放到循环中。

FFA介导的胰岛素抵抗的机制

注：ASVD：动脉粥样硬化性血管疾病;辅酶A：辅酶A；G：二酰基甘油；FFA：游离脂肪酸；IRS：胰岛素受体底物；NAD（P）H：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸盐，还原；NAFLD：非酒精性脂肪性肝病；NFκB：核因子 κB；NO：一氧化氮;PI：磷酸肌醇；PKC：蛋白激酶C；ROS：活性氧。

#2 游离脂肪酸与二型糖尿病

n-3 NEFA可与炎症、脂肪酸代谢等相关基因的多态位点产生交互作用影响糖尿病的发病风险。膳食n-3PUFA的摄入与亚洲人二型糖尿病的发病风险显著负相关,增补n-3PUFA能够显著降低二型糖尿病患者糖化血红蛋白(HbAlc)的水平。

研究表明 VED 与 FFA 的升高有密切关系对于糖尿病患者可以定期监测血清 FFA水平见下表1，作为其糖脂代谢是否得到控制和病情进展及疗效检测的良好参考指标。

#3 游离脂肪酸对心血管疾病的影响

研究发现血浆FFA浓度特别高的患者室性心律失常的发生率也更高，早期死亡率也更高。血浆FFA升高发生在急性心肌缺血症状出现后1小时内。

故可通过控制升高的血浆FFA浓度来降低急性心肌缺血早期心律失常死亡风险

#4 游离脂肪酸与癌症

伊利诺伊大学科学家发现，血液中的游离脂肪可以促进乳腺癌细胞的增殖和生长。这一发现有助于解释肥胖女性更年期后患乳腺癌的风险升高。

通过使用整个代谢组学分析和代谢分析确定了前25种血浆代谢物，区分了健康和易感绝经后妇女，因此表明了乳腺癌的风险（图E）。该分析表明，与健康对照组相比，发生乳腺癌的绝经后妇女血浆中的脂解副产物，FFA（包括OA，PA，LA，SA和花生四烯酸（AA））和甘油水平显著升高（图F）。

#5 游离脂肪酸与慢性疼痛

一项来自日本冈山大学研究发现相比传统的分子靶点，新的分子目标如COX-2抑制剂可以解释EPA的炎症性疼痛的抗炎和镇痛作用，并且由于EPA能显著减轻炎症性疼痛和神经性疼痛，故EPA极有可能存在另一个与神经性疼痛相关的重要分子靶点。

#6 游离脂肪酸与X连锁隐性遗传病

X连锁隐性遗传病。主要病因为ABCD1基因突变导致过氧化物酶体缺陷，引起极长链脂肪酸（VLCFA）在体内蓄积。该病主要累及肾上腺和脑白质，发病率约为0.5/10万～1/10万，婴幼儿、青少年以及成年期均可发病，但半数以上病人于儿童或青少年期起病，主要表现为进行性精神运动障碍，视力及听力下降和（或）肾上腺皮质功能低下等。

极长链脂肪酸由22及更多的碳原子组成的脂肪酸，包括C22：0、C24：0、C26：0等，正常情况下通过β氧化作用在过氧化物酶体中分解代谢。血清VLCFA增高是诊断ALD的主要生化指标物，尤其是C26：0/C22：0，C24：0/C22：0比值，为早期诊断肾上腺脑白质营养不良、过氧化物酶体功能评估提供重要的实验室证据。

质谱与传统脂肪酸检测方法对比
 

我们的解决方案

检测方法：液相色谱-串联质谱法（LC-MS/MS）。其结合了液相的分离能力和质谱的特异性和高灵敏度的特性，非常适合各个亚型胆汁酸的同时定量分析。

• 仪器：超高效液相色谱仪（具体配有二元超高压输液泵、超高压自动进样器、柱温箱）、PreMed 5200 液相色谱串联质谱仪。

• 质谱条件：使用ESI源，监测模式为多反应监测(MRM)。为提高检测灵敏度，可根据保留时间分段监测各化合物。
   

高效的仪器分析流程：同时测11种脂肪酸
 

严谨的方法学考察与验证
 

• 线性考察：11种脂肪酸在线性范围内的相关系数r >0.999，线性优异。

• 日内精密度和日间精密度考察：优异的准确度和精密度，充分保证临床检测数据的准确、稳定、可靠。

解决方案优势

1、谱聚医疗PreMed 5200 液相色谱串联质谱自研设备，专为临床检测打造

2、可以检测到基质中低水平的脂肪酸浓度

3、高通量的前处理以及质谱检测流程

4、对目标物中的部分同分异构体、检测通道相近的可以很好的进行分离

配套试剂盒
 

参考文献：
 

1. Endocrinol Metab Clin North Am. 2008 Sep; 37(3): 635-46, viii-ix. Obesity and free fatty acids.

2. Clin Sci (Lond). 2015 Mar; 128(6): 349-55. Fatty acids and the risk of death during acute myocardial ischaemia.

3. Cancer Res. 2019 May 15; 79(10):2494-2510. Free Fatty Acids Rewire Cancer Metabolism in Obesity-Associated Breast Cancer via Estrogen Receptor and mTOR Signaling.

4. Proc Natl Acad Sci U S A. 2022 Jul 26; 119(30):e2122158119. Vesicular nucleotide transporter is a molecular target of eicosapentaenoic acid for neuropathic and inflammatory pain treatment.

5. 血清游离脂肪酸在 2 型糖尿病并发症发展中的临床应用价值。