LC-MS/MS与ELISA方法在含锁链素溶液定量分析中的相关性研究及其在慢性阻塞性肺病诊断中的应用

本文推荐：本研究首次系统比较了同位素稀释LC-MS/MS与新开发ELISA方法对弹性蛋白特异性标志物锁链素（desmosine）的定量分析性能。结果显示两者相关性高达0.9941，且ELISA测量值（0.83-1.06倍理论值）较LC-MS/MS（修正后0.68-0.99倍）更接近理论值。研究通过精确测定锁链素摩尔消光系数（2403 vs 历史值4900），解决了方法学差异，为慢性阻塞性肺病（COPD）等弹性蛋白降解疾病的体外诊断提供了高精度工具。

ABSTRACT

锁链素（desmosine）和异锁链素（isodesmosine）是细胞外基质蛋白弹性蛋白中的交联氨基酸，为肺部和动脉等组织提供弹性。这些化合物是慢性阻塞性肺病（COPD）等涉及弹性蛋白降解疾病的潜在生物标志物。

Background

弹性蛋白是赋予动脉、韧带、肺等器官组织弹性的关键蛋白。锁链素作为其特异性代谢产物，在COPD等疾病中显著升高。COPD作为全球第三大死因，2019年导致323万人死亡，其早期诊断对疾病管理至关重要。

Research design and method

研究采用同位素稀释LC-MS/MS（液相色谱-串联质谱）与新建立ELISA（酶联免疫吸附试验）方法，对比分析了含锁链素的体外诊断样本。LC-MS/MS使用实验室合成的异锁链素-¹³C₃,¹⁵N₁作为内标，而ELISA采用竞争法检测低分子量抗原。

Results

两种方法相关系数达0.9941，但初始LC-MS/MS结果偏离理论值约2倍，而ELISA结果为理论值的0.83-1.06倍（平均0.94）。通过精确测定合成锁链素吸光度，发现其摩尔消光系数为2403，显著区别于1963年报道的4900。采用新系数重新计算后，LC-MS/MS结果修正为理论值的0.68-0.99倍（平均0.87）。

Conclusion

开发的ELISA方法具有与LC-MS/MS相当的准确性，可作为COPD等疾病的潜在体外诊断工具。

1. 引言

弹性蛋白降解产物锁链素的检测对COPD诊断具有重要意义。传统LC-MS/MS虽精确但耗时昂贵，而ELISA则适合大规模筛查。本研究首次直接比较两种方法对锁链素的定量性能。

2. 材料与方法

样本包括牛源锁链素溶液（625-5000 ng/mL）及加标人血清（500/5000 ng/mL）。LC-MS/MS分析采用纤维素柱纯化，以1-丁醇/乙酸/水（4:1:1）为洗脱剂。ELISA使用新制备抗体，通过HRP标记锁链素进行竞争法检测。

3. 结果与讨论

LC-MS/MS选择m/z 397.25作为锁链素特征离子，校准曲线R²接近1.0。ELISA在5-500 ng/mL范围内线性良好。研究发现初始偏差源于消光系数差异：通过验证三氟乙酸盐形态（¹³C-NMR确认）锁链素的真实消光系数为2403，解决了方法学差异。

4. 结论

修正后的LC-MS/MS与ELISA结果高度一致，证实ELISA可作为弹性蛋白降解疾病的可靠诊断工具。未来将应用于COPD患者血浆样本验证。

文章亮点

首次建立锁链素LC-MS/MS与ELISA检测的相关性研究，为COPD诊断提供高精度双方法学验证。