代谢功能障碍相关脂肪肝病(MAFLD)能量代谢靶向分析：TCA循环-糖酵解-氧化磷酸化通路31种代谢物的跨物种检测方法开发与应用

本研究针对代谢功能障碍相关脂肪肝病(MAFLD)能量代谢紊乱机制不明的关键问题，开发了基于UPLC-MS/MS系统的31种TCA循环、糖酵解和氧化磷酸化通路代谢物同步定量方法。该方法通过优化金属离子干扰消除策略，实现小鼠与人类生物样本的高灵敏度检测（11分钟分析时长），筛选出7种MAFLD差异代谢标志物（VIP>1，P<0.05），为能量代谢疾病的机制研究和临床诊断提供了创新技术平台。

　　

能量代谢是生命活动的核心驱动力，其紊乱与多种重大疾病密切相关。代谢功能障碍相关脂肪肝病(MAFLD)作为全球增长最快的慢性肝病，其发病机制与三羧酸循环(TCA cycle)、糖酵解(glycolysis)和氧化磷酸化(oxidative phosphorylation)通路的异常密切关联。然而，由于极性代谢物检测面临金属离子干扰、基质效应等技术瓶颈，此前缺乏系统性研究MAFLD能量代谢谱的高效分析方法。

上海中医药大学的研究团队在《Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis》发表研究，建立了同时检测31种能量代谢物的创新方法。通过引入甲基二膦酸(Medronic acid)作为流动相添加剂，有效解决了磷酸化代谢物与不锈钢系统形成金属络合物导致的峰拖尾问题。采用BEH Amide色谱柱实现11分钟内完成糖磷酸盐、有机酸、核苷酸等极性差异显著化合物的分离，灵敏度达到fmol级别。研究团队将该方法应用于小鼠多器官组织及人类血清样本，首次揭示了MAFLD患者中柠檬酸、α-酮戊二酸等7种代谢物(VIP>1，P<0.05)的显著变化，ROC曲线下面积(AUC)达0.82-0.91，证实这些标志物对MAFLD诊断具有重要价值。

关键技术方法包括：1) 优化HILIC-UPLC-MS/MS参数，采用正负离子切换模式检测31种代谢物；2) 使用稳定同位素标记内标(如ATP-¹⁵
N₅
-¹³
C₁₀
)校正基质效应；3) 建立小鼠肝脏、脑等多组织及人类血清样本处理流程；4) 通过PLS-DA等多元统计分析筛选差异代谢物。

MS条件优化部分显示，甲基二膦酸的引入使磷酸化代谢物峰对称性提高3-5倍。方法学验证证实，所有分析物线性范围跨越3个数量级(R²

0.99)，日内精密度RSD<15%，回收率85%-115%。在样本应用中发现，小鼠肝脏中糖酵解中间体含量显著高于人类(P<0.01)，而人类血清中TCA循环代谢物波动幅度更大，提示物种间能量代谢调控存在本质差异。

结论与讨论指出，该研究首次绘制了MAFLD能量代谢网络的跨物种图谱，7种标志物组合为临床诊断提供了新工具。特别值得注意的是，α-酮戊二酸/琥珀酸比值的异常提示线粒体功能受损可能是MAFLD的关键病理环节。该方法学创新不仅解决了极性代谢物分析的行业难题，更为代谢疾病的机制研究提供了标准化研究范式。研究获得国家自然科学基金(U24A20775)等项目的支持，相关技术已申请应用于中医药疗效评价体系构建。