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脂蛋白亚类分析

在 IVDr 平台上启用工具

脂蛋白是在血液中运送水不溶性脂类的超分子组装体。脂蛋白还具有载脂蛋白,后者决定结构和功能。载脂蛋白由单层两亲性磷脂和嵌入其中的胆固醇构成,它组成了脂蛋白的表面,将脂类与水性环境隔离。内部核心主要由甘油三酯和酯化的胆固醇构成。

脂蛋白通常分为 5 个主要类型:

·        乳糜微粒

·        极低密度脂蛋白 (VLDL)

·        中等密度脂蛋白 (IDL)

·        低密度脂蛋白 (LDL)

 

·        高密度脂蛋白 (HDL)


在心血管风险评估背景下,胆固醇和甘油三酯的特定于脂蛋白类别的浓度比它们在血浆中的总浓度更有用。有强烈的迹象表明,对脂蛋白进一步细分类可提高心血管风险预测。

用 NMR 进行脂蛋白亚类分析

与现有的试验方法例如超速离心方法相比,布鲁克 B.I.-LISA 脂蛋白组具有显著的优势,前者每个样品通常需要花费 1 周。超速离心机目前最多能平行处理 16 个样品;但是过程需要重复、精确的人工操作。对于 VLDL 亚类分析,需要可调整角度的超速离心机。因此,需要替代方法。

布鲁克发起了一个项目,利用超速离心结果的回归分析,建立了基于血浆或血清样品的 1H-核磁共振 (1H-NMR) 谱的脂蛋白亚类分析。

目标是提供一种分析方法,能够:

·        确定血浆和血清中脂蛋白主类和亚类的胆固醇、磷脂、甘油三酯、载脂蛋白 A1、A2、B 和 LDL 粒子数。

·        以高通量(在高质量常规筛选中达到每天 150 个样品)操作,每个样品成本低,完全自动化,样品制备简单,并且自动生成报告

·        提供在最高的重现性下的足够的准确性以及仪器间完全的可转移性。

选择的方法基于对与脂蛋白相关的 1H-NMR 谱中信号的分析。脂蛋白组成、大小和密度的差异转化为相应的信号线形状差异,后者可用于获取关于脂蛋白主类和亚类的信息(见图 1)。

选择的方法基于对与脂蛋白相关的 1H-NMR 谱中信号的分析。脂蛋白组成、大小和密度的差异转化为相应的信号线形状差异,后者可用于获取关于脂蛋白主类和亚类的信息(见图 1)。

使用训练数据集开发了回归模型,该训练数据集包括:

  • ·      来自总血浆和基于超速离心的主类和亚类的脂蛋白分析物

    ·        同一样品集的 ƒƒ1H-NMR 谱


在回归模型建立后,用预测算法直接由新的血浆或血清样品的 1H-NMR 谱计算脂蛋白分析物,而不需要进一步超速离心。

利用这一 1H-NMR 方法,可获取以下脂蛋白相关信息:

·        血浆和血清

·        VLDL、IDL、LDL 和 HDL 主类

·        6 个 VLDL 亚类 VLDL-1 至 VLDL-6(分别根据密度增加和大小减小排序)

·        6 个 LDL 亚类 LDL-1 至 LDL-6

 

·        4 个 HDL 亚类 HDL-1 至 HDL-4


信息包括脂类即胆固醇、游离胆固醇、磷脂、甘油三酯的浓度,载脂蛋白 Apo-A1、ApoA2 和 Apo-B 的浓度以及 LDL 粒子数。表 1 列出了 1H-NMR 脂蛋白分析所计算的所有参数。图 1 展示了自动化报告 (B.I.-LISA) 的首页。

Lipoprothein table 1
Table 1: Listing of all parameters generated by the 1H-NMR lipoprotein subclass analysis.
Lipoprothein figure 1
Page 1 of a B.I.-LISA report covering the main fraction information.

需要注意的是,由于回归方法的性质,表 1 中列出的分析物是部分相关的,不能被视为独立的分析物。分析物之间的关系取决于几个潜在因素,这些潜在因素由脂类代谢和用于训练回归模型的超速离心训练数据集的限制两者决定。回归模型仅针对 600 MHz 谱开发。

脂蛋白亚类分析的验证

为测试结果的有效性,进行了以下测量并持续跟踪:

 

·        测试测量和分析的重现性(图 2)

·        测试测量和分析的可转移性

·        实验室比较测试

·        用经认证的参考样品进行主要参数的可跟踪性测试

 

 

Lipoprothein figure 2
Short and longterm imprecision of lipoprotein measurements by NMR (NCEP National Cholesterol Education Program, United States).

布鲁克 B.I.-LISA IVDr 脂蛋白分析的优势

·        比超速离心更低的费用

·        快得多的周转时间—几分钟对比几天

·        完全自动化且运行简单(例如由 MTA 进行)

·        与超速离心等同的灵敏度和特异性

·        小样品体积(500 微升)—更好的患者依从性

·        直接制备样品

·        样品与设备没有直接接触

·        谱图可用于多种类型的分析

在临床和转化研究应用中使用脂蛋白亚类分析

1.          动脉硬化症

2.         心血管疾病(预防、早期检测、分级和治疗的研究)

3.          II 型糖尿病、肥胖症、代谢综合征

4.         脂肪肝

5.          血栓症

6.         中风

7.          脑血管疾病

8.         炎性疾病

9.         癌症

10.      食物对健康的影响

Lipoprothein figure 3
Two examples for lipid distributions calculated from Bruker IVDr Lipoprotein Subclass Analysis B.I.-LISA.

脂蛋白亚类分析的要求

·        600 MHz 的 IVDr 平台

·        使用血浆/血清的 Bruker SOP

·        必须定期(最好每天)检查参考样品的绝对温度、溶剂峰压制和定量

·        访问布鲁克数据分析服务器,进行完全自动化的远程分析(在测量后通过私人 ftp 将谱图发送到布鲁克服务器,发回结果报告)

免责声明

脂蛋白亚类分析工具仅用于研究用途。不能用于诊断和患者管理。对列出的参数给出的浓度范围代表了模型中的分布,不能用于诊断目的。

购买选项

脂蛋白亚类分析是 IVDr 平台的可选项。可以一次性付费订购 3 年(价格请咨询销售人员)。强烈推荐服务协议以确保光谱仪的性能和分析的准确性。

IVD-CE 脂蛋白亚类分析

IVDr 平台上也提供 IVD-CE 方法供需要用于诊断目的的结果的用户使用。此方法由 Numares 提供。可以通过销售人员联系。