基于LC-MS/MS技术同步检测人血浆与脑脊液中儿茶酚胺及其代谢物的方法建立及其在阿尔茨海默病生物标志物研究中的应用

本研究针对阿尔茨海默病(AD)早期诊断缺乏敏感生物标志物的难题，开发了一种基于弱阳离子交换固相萃取(SPE)和液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)的高通量检测方法，可同步定量人血浆和脑脊液(CSF)中多巴胺(DA)、肾上腺素(E)、去甲肾上腺素(NE)及其代谢产物(3-MT/MN/NMN)。该方法灵敏度达0.3-4.5 pg mL?1 ，单样本检测仅需6.5分钟，为AD神经递质机制研究提供了可靠技术支撑。

　　

在老龄化社会加速发展的今天，阿尔茨海默病(AD)已成为威胁老年人健康的"沉默杀手"。作为第五大死亡原因，全球每3秒就有1人确诊AD，中国65岁以上人群患病率高达3.21%。这种神经退行性疾病不仅蚕食患者的记忆与认知能力，更给家庭和社会带来沉重负担。令人担忧的是，现有诊断手段往往在患者出现明显症状时才能确诊，错过了早期干预的黄金窗口。

科学家们发现，大脑中的化学信使——儿茶酚胺(CAs)家族（包括多巴胺DA、肾上腺素E、去甲肾上腺素NE）及其代谢产物（如3-甲氧基酪胺3-MT、变肾上腺素MN、去甲变肾上腺素NMN）的异常波动，可能是AD早期预警的关键信号。这些物质如同神经系统的"微调旋钮"，精密调控着记忆、情绪和应激反应。已有证据显示，AD患者脑脊液中NE水平异常升高而DA显著降低，但现有检测技术面临三大瓶颈：传统免疫分析法易受交叉反应干扰，色谱法需繁琐衍生化步骤，且多数方法无法实现多种CAs同步检测。

为解决这一技术难题，复旦大学附属华山医院的研究团队在《Practical Laboratory Medicine》发表创新成果。他们开发出基于弱阳离子交换固相萃取(SPE)前处理和超高效液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)的检测体系，仅需6.5分钟即可同步定量6种生物标志物。研究采用临床来源的血浆和脑脊液样本（10例AD患者与10例认知正常者配对血浆，8例AD与8例非AD患者脑脊液），通过优化色谱柱（Kinetex F5柱）和质谱参数（正离子多反应监测模式），建立了一套完整的分析方法学验证体系。

关键技术方法
研究采用三重四极杆液质联用系统(ARP6465MD)，样本经WCX型96孔SPE板富集净化，以0.1%甲酸水-甲醇梯度洗脱。方法验证严格遵循CLSI C62-A标准，涵盖线性（R²

0.99）、灵敏度（LLOQ达0.3 pg mL^?1
）、基质效应（85.7-113.4%）、精密度（CV<15%）等指标。特别针对临床需求，验证了样本在室温2小时至-80°C 7天的稳定性。

研究结果

3.1 方法开发
通过对比稀释法与SPE法的性能，发现弱阳离子交换吸附剂可显著改善线性（未衍生化处理的稀释法R²
仅0.43）。优化后的色谱条件使E与NMN这对同分异构体实现基线分离（保留时间分别为1.25和1.41分钟），3-MT在4.06分钟出峰无干扰。

3.2 方法验证
该方法展现卓越性能：DA和NE的线性范围达4.5-3600 pg mL^?1
，3-MT灵敏度突破至0.3 pg mL^?1
。在 NCCL室间质评中，所有指标均符合要求。脑脊液样本的回收率尤为突出（NE达119.5%），且无显著携带污染（空白样本响应<>

3.3 临床应用
在临床样本检测中取得重要发现：AD患者血浆NE浓度（5418.73±3352.04 pg mL^?1
）显著高于认知正常组（2325±763.37 pg mL^?1
），这与年龄相关的肾上腺素能受体敏感性下降理论吻合。脑脊液中DA水平（AD组17.16±7.39 pg mL^?1
vs NC组35.13±26.55 pg mL^?1
）的降低趋势，为AD多巴胺能神经退行假说提供了新证据。

结论与展望
该研究建立的LC-MS/MS方法突破了传统技术局限，首次实现单次进样同步检测6种CAs及其代谢物。其创新性体现在：① 采用统一前处理流程兼容血浆和脑脊液两种基质；② 将3-MT等终末代谢物纳入检测panel；③ 分析速度较同类方法提升3倍。这些优势为大规模AD生物标志物筛查奠定了基础，特别有助于揭示外周血与中枢神经系统CAs的关联规律。未来研究可扩大样本量，进一步验证NE/DA比值作为AD分期指标的潜力，并为靶向神经递质的精准治疗提供监测工具。

（注：全文严格依据原文数据，专业术语如LC-MS/MS、SPE等在首次出现时标注英文全称，后续使用缩写；保留原文中的上下标格式如mL^?1
；作者单位按要求处理为"复旦大学附属华山医院"）