《ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY》：Standard Reference Material (SRM?) 1950 metabolites in frozen human plasma—use, impact, lessons learned, and future perspectives
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2011年，美国国家标准与技术研究院（NIST）与美国国立卫生研究院（NIH）下属的国家糖尿病、消化和肾脏疾病研究所（NIDDK）合作，发布了人冷冻血浆代谢物标准参考物质（SRM）? 1950，以支持代谢组学测量。本批判性综述追溯了SRM 195
摘要专业翻译
2011年，美国国家标准与技术研究院（NIST）与美国国立卫生研究院（NIH）下属的国家糖尿病、消化和肾脏疾病研究所（NIDDK）合作，发布了人冷冻血浆代谢物标准参考物质（SRM）? 1950，以支持代谢组学测量。本批判性综述追溯了SRM 1950的研制历程，并评估了其在过去15年间的应用与影响。为评估其影响，研究人员查阅了400余篇技术论文，这些文献表明该标准物质在分析化学、代谢组学和脂质组学研究中的广泛采用。尽管SRM 1950包含针对选定氨基酸、脂肪酸及临床标志物（如胆固醇、葡萄糖、25-羟基维生素D和甾体激素）的认证值，但其最大的影响在于作为实验室间比对的共享材料，以及为代谢组学和脂质组学研究中常测的广泛化合物所建立的社区共识值或目标值。许多研究利用SRM 1950，依据NIST认证值验证分析方法，而超过50篇论文提供了广泛的定性和定量表征，并将其结果与实验室间共识值及其他研究进行比较，以评估方法和平台性能。SRM 1950的成功推动了NIST为“组学”社区开发更多参考物质（RMs），并凸显了现有临床和环境基质SRMs在进一步非靶向表征和社区报告方面的潜力。基于上述文献综述，研究人员提出了扩大下一代SRM 1950及其他面向或适用于非靶向分析的SRMs/RMs应用与影响的建议。
论文主体内容专业总结
引言
本文追溯了SRM 1950的起源背景。2005年1月25日，NIST应NIH共同基金“代谢组学技术发展计划”之邀，参加了在马里兰州贝塞斯达举行的年度研究者会议。与会者围绕代谢组学研究中使用的标准物质现状展开了讨论，包括所用标准及其重要性、仪器校准的必要性与方式，以及确保方法性能所需鉴定的代谢物数量等问题。会后，NIDDK为NIST提供资金支持，以研制一种支持代谢组学技术发展计划的SRM，由此启动了人血浆标准物质的开发，该物质后来成为NIST最成功的SRM之一，并在国际上引入了专门支持代谢组学分析（包括靶向和非靶向）的标准参考物质和认证参考物质（CRMs）。
SRM 1950人冷冻血浆代谢物的设计与认证
NIST生产天然基质SRMs已有50余年历史，但传统上这些SRMs主要针对有限数量的分析物赋予认证值。SRM 1950开发面临的核心挑战在于如何应对代谢组学及其他“组学”分析产生的大规模数据集，包括面向非靶向分析的SRM应如何设计、应为哪些分析物赋予认证值以及认证值的数量等关键问题。在此情况下，基质本身成为首要考量，而具体分析物则居于次要地位。专家委员会确定的两项关键决策是采用人血浆而非血清，并添加肝素锂作为抗凝剂。采集与处理过程最终生产了20,000瓶，每瓶含1 mL血浆。尽管SRM 1950最初设想用于非靶向分析，但当时仍决定尽可能为更多代谢物赋予定值。基于NIST和CDC的测量，SRM 1950于2011年发布，分别为47种和43种分析物赋予了认证值和参考值（非认证值），这是NIST临床基质SRM中定值数量最多的一次。该SRM的预期用途包括：比较不同程序和仪器测量代谢物的有效性；识别模型生物系统中的多数代谢物及其在多平台上的表征；改进现有和新兴技术的定量能力；通过提供稳定的参考样品提高测量重现性；以及为研究人员提供用于基准测试、新方法开发和/或质量控制的通用参考样品。
化学计量学与代谢组学的交汇
认证值的赋予通常基于国家计量研究院（NMI）采用可溯源至国际单位制（SI）的高阶方法进行的测量。在临床化学领域，参考测量程序（RMP）是基于特定标准的高阶方法，通常采用同位素稀释质谱法（IDMS）结合色谱方法，并使用同位素标记的类似物作为内标。当与可溯源的初级校准物联用时，IDMS被视为一种初级比率测量方法。文章同时指出，代谢组学工作流程中报告的代谢物定量结果涵盖不同置信水平：非靶向分析通常仅报告归一化色谱峰面积作为数百种分析物的浓度替代指标；靶向分析则基于同位素标记内标和多点校准曲线报告数十种代谢物的浓度，但并非每种被定量代谢物都有对应的同位素标记内标。因此，部分论文中使用的“绝对”浓度一词不应被解读为与基于最高计量学原则赋予的CRM值具有同等置信度。
与SRM 1950中NIST定值结果的比较
鉴于SRM 1950的临床相关性，大量出版物将其结果与NIST分析证书（COA）上列出的单个代谢物认证值和非认证值进行了比较。在39项研究的详细汇总中，氨基酸是最常报告的代谢物类别，有27篇文献提供了与COA值的比较结果。对丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸等氨基酸的跨研究比较显示，各研究结果的共识均值和单位数与NIST定值总体吻合良好。NIST最近的一项用户调查发现，氨基酸是潜在替代材料中最受关注的定值分析物。COA上报告了27种脂肪酸的浓度值，但与此类值的比较相对有限，部分原因是许多脂质组学平台以游离脂肪酸而非酯化形式报告脂肪酸，而NIST定值方法针对的是酯化形式。同样，总胆固醇虽有认证值，但脂质组学研究通常测量游离胆固醇而非总胆固醇，因此直接比较的文献有限。
SRM 1950在代谢组学和脂质组学研究中的应用
在实验室间研究中的应用
早在SRM 1950于2011年7月正式发布之前，候选材料就已提供给LIPID MAPS联盟。2010年，Quehenberger等人报告了LIPID MAPS对SRM 1950中22个脂质亚类588种不同脂质分子种类的定量测定结果。2015年，Simón-Manso等人采用气相色谱-质谱联用（GC-MS）、液相色谱-质谱联用（LC-MS）和核磁共振（NMR）对SRM 1950进行了全球谱分析，共鉴定出353种代谢物。2017年，Bowden等人开展了首个多实验室（31个实验室）、多平台研究，为339种脂质种类建立了共识值，并与LIPID MAPS结果进行了比较。共识值以至少5个实验室测量结果的中位数计算，其中97种脂质的离散系数（COD）不超过20%。此后十年间，SRM 1950被用于多项社区主导的代谢组学和脂质组学实验室间研究：Thompson等人的研究由14个实验室采用Biocrates Absolute IDQ p400HR试剂盒分析了多达408种代谢物；Ghorasaini等人的研究由9个实验室使用同一脂质组学平台（Lipidyzer）分析了SRM 1950及NIST RM 8231，并基于变异系数（CV）不超过20%的严格标准为824种脂质种类中的696种建立了共识浓度值。在一项针对四种临床相关神经酰胺的精心设计的靶向实验室间研究中，Torta等人组织34个实验室使用每种神经酰胺的稳定同位素标记标准进行定量，多点校准的实验室间共识均值分别为：Cer 16:0（0.2438 μmol/L）、Cer 18:0（0.0835 μmol/L）、Cer 24:0（2.4116 μmol/L）和Cer 24:1（0.8554 μmol/L），相对标准偏差极低（1.5%至2.3%），实验室间CV为8.5%至13.8%。该研究还证明，使用SRM 1950作为共享参考对RM 8231中三个血浆池的实验室结果进行归一化，可将四种神经酰胺的实验室间变异性降低2至5倍。Torta等人的共识值随后在Ji等人报告的候选参考测量程序的准确性验证中发挥了重要作用，该程序采用ID-LC-MS/MS，对四种神经酰胺的测量CV为0.67%至2.1%，与Torta等人子集结果的偏倚在1.13%至2.06%之间。
