我科學家研發(fā)B族維生素精準檢測方法 葉酸怎么補?測一測就知道
一直以來,孕前女性該補多少葉酸,如何做到葉酸的快速精準檢測,臨床醫(yī)學都很難給出一個精確的答案。
如今,西湖大學生命科學學院獨立實驗室負責人施紅軍成功研發(fā)出紅細胞B族維生素精準質(zhì)譜檢測技術(shù),在國際上首次實現(xiàn)了紅細胞B族維生素綜合代謝能力的精準質(zhì)譜檢測。運用這種新型檢測技術(shù),醫(yī)生能夠準確了解備孕女性體內(nèi)的葉酸水平,進而實現(xiàn)精準用藥。
臨床醫(yī)生的困惑
葉酸究竟該補多少
施紅軍介紹,B族維生素是人體不可或缺的水溶性營養(yǎng)元素,這種維生素的缺乏與出生缺陷、反復流產(chǎn)、妊娠期高血壓、子癇前期等相關(guān),其中,葉酸是B族維生素的一種。相關(guān)科學研究表明,懷孕前增補葉酸能降低神經(jīng)管缺陷、先天性心臟病等出生缺陷的風險。因此,增補葉酸作為預防出生缺陷的重要方法被各國專業(yè)組織寫入指南。
日常生活中,葉酸廣泛存在于動植物類食品中,尤其在綠葉蔬菜中含量較多。但天然葉酸極不穩(wěn)定,人體真正能從食物中獲得的葉酸并不多,并且人體不能自己合成葉酸,只能依賴攝入補充。根據(jù)大樣本數(shù)據(jù)統(tǒng)計,目前建議孕前女性的攝入量是0.4-0.8mg/天。
但這個數(shù)值是否適用于所有人?遺傳因素不同,飲食習慣不同,生活方式不同,都會影響每個人體內(nèi)的葉酸水平。攝入相同劑量的葉酸,是否會導致有些人用藥過量,而有些人補充不足?
而葉酸的快速精準檢測,同樣是臨床上的一個“難題”。葉酸臨床檢測主要分為血清檢測和紅細胞檢測兩種。盡管血清檢測技術(shù)比較成熟,但它主要反映的是近期葉酸攝入量,很容易受到飲食的影響,波動性較大。
相對血清葉酸,紅細胞葉酸反映了體內(nèi)葉酸長期存儲水平,被公認為更好的葉酸指標。但與游離態(tài)的血清葉酸不同,細胞內(nèi)的葉酸需要經(jīng)過細胞純化和裂解,葉酸多谷氨酸態(tài)的水解,以及抗氧化保護等多個步驟,技術(shù)難點較大。
此前,微生物法被臨床營養(yǎng)學界公認為紅細胞葉酸檢測的金標準,但微生物法的主要缺點是檢測耗時長,對無菌操作要求高,不利于推廣到臨床。
科學家的發(fā)現(xiàn)
用“質(zhì)荷比”快速尋找葉酸
施紅軍的研究方向是先天性心臟病致病機理。因此,他在很多婦產(chǎn)醫(yī)院醫(yī)生交流過程中發(fā)現(xiàn),不少醫(yī)生都對“葉酸補充劑量”這個問題有困惑。而葉酸、煙酸之類的B族維生素,又與先心病的產(chǎn)生有千絲萬縷的關(guān)系。
“從理論上來說,我們應(yīng)該可以找到更好的方法”,施紅軍決心著手設(shè)計實驗,解決醫(yī)生們當下的難題。
“每一個小分子都有一個特定的質(zhì)荷比,知道了質(zhì)量和電荷的比重,就可以知道這是什么物質(zhì)”,施紅軍說。研究團隊創(chuàng)新性地將質(zhì)譜檢測技術(shù)運用到分離后的紅細胞葉酸檢測!癇族維生素在人體內(nèi)有不同形態(tài),而質(zhì)譜設(shè)備可以清晰地分辨出不同形態(tài)的B族維生素的質(zhì)荷比,從而精準地測量出體內(nèi)含量!
施紅軍指出,不同B組維生素輔酶小分子結(jié)構(gòu)不同,理化性質(zhì)也不同,在提取方法上如何做到相容是一個最大的難題。最終,他們成功開發(fā)出一種全新的紅細胞B族維生素的穩(wěn)定提取方法,實現(xiàn)在30分鐘內(nèi)將紅細胞中B2、B3(煙酸)、B6和葉酸同步提取、同步檢測!澳壳,我們已完成了來自全國各地的上萬例樣本的完全葉酸功能檢測CFT,檢測結(jié)果可溯源至WHO全血葉酸國際質(zhì)控標準95/528,進一步證實了該方法的準確性。”
通過樣本分析,研究團隊發(fā)現(xiàn),中國孕婦的葉酸平均水平與美國在強制添加葉酸之前的水平(650nmol/L左右)相當,但與他們目前的水平相去甚遠(1150nmol/L)。施紅軍說:“2017年出臺的國民營養(yǎng)計劃里寫到,要把育齡女性的葉酸缺乏率降到5%以下,但根據(jù)我們的檢測結(jié)果顯示,現(xiàn)在10%~30%的中國孕婦葉酸缺乏,并且葉酸缺乏率從南方,到北方,再到西部地區(qū)呈現(xiàn)逐漸遞增趨勢!
對正在備孕的準媽媽而言,現(xiàn)在她們只需到醫(yī)院抽一管血,就可以得到一份最可信賴的葉酸水平的檢測報告,醫(yī)生可以據(jù)此提供個性化的用藥指導。
科學家的計劃
先心病基因檢測
下一步,B族維生素中的煙酸,也被施紅軍列入了檢測開發(fā)之列。在他們過去的一項研究中發(fā)現(xiàn),煙酸的缺乏也會導致包括先天性心臟病在內(nèi)的多器官出生缺陷!澳壳拔覀兊膶嶒炦停留在小鼠模型上,需要與更多醫(yī)院合作,進一步驗證此前的猜想!
施紅軍的最終目標是圍繞出生缺陷、腫瘤、心腦血管疾病、遺傳代謝性疾病等復雜疾病,開發(fā)一系列創(chuàng)新分子診斷技術(shù),用于個體化診斷和精準用藥指導等臨床服務(wù),比如先天性心臟病的基因檢測。
先天性心臟病發(fā)病率高達1%,也就是說,每100個新生兒中就有一個患有先天性心臟病。而致病原因十分復雜,目前我們只能得知其中20%的病因,剩下的80%仍是一個未解之謎。
從2018年至今,施紅軍團隊已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了幾組基因的同時突變會導致先天性心臟病,為先心病的多基因病因?qū)W提供了前所未有的證據(jù)!叭绻@些發(fā)現(xiàn)可以應(yīng)用到臨床上,就能為出生缺陷的預防和早期分子診斷提供有效的手段。”(本報記者 晉浩天 本報通訊員 張 弛)
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