近年来，随着代谢组学和蛋白质组学的发展，越来越多的研究开始关注糖胺聚糖（Glycosaminoglycans, GAGs）在人体健康与疾病中的作用。GAGs是一类重要的生物大分子，广泛存在于细胞外基质中，参与多种生理和病理过程，包括细胞信号传导、炎症反应和肿瘤发生等。因此，开发高通量、高精度的GAGs检测方法对于疾病的早期诊断和治疗监测具有重要意义。
目前，传统的GAGs检测方法存在耗时长、操作复杂且灵敏度不高等问题，难以满足大规模临床样本的快速检测需求。为了解决这些问题，瑞典卡罗林斯卡医学院Francesco Gatto与摩德纳-雷焦·艾米利亚大学Nicola Volpi 等人在《Nature Protocols》上发表了一篇关于高通量GAGs提取与UHPLC-MS/MS定量分析的方法论文，旨在提供一种高效、准确的GAGs检测技术。
1. 样本准备与处理
该方法首先从人类生物流体（如血浆、尿液等）中提取GAGs。提取过程中，使用特定的酶（如Heparinase I、II和III）对GAGs进行降解，生成二糖片段。这些酶的选择和使用条件需要根据样本类型和酶的特性仔细评估，以确保最佳的降解效果。此外，为了提高检测灵敏度，实验中还使用了2-氨基乙酰胺（AMAC）对二糖片段进行标记。
2. 高效液相色谱-串联质谱（UHPLC-MS/MS）分析
标记后的二糖片段通过UHPLC-MS/MS系统进行分离和定量分析。UHPLC系统能够快速、高效地分离复杂的混合物，而MS/MS则提供了高灵敏度和高分辨率的定量能力。实验中，通过优化色谱柱、流动相和检测器参数，实现了对不同类型的GAGs二糖片段的精准检测。
3. 数据分析与结果解释
获得的质谱数据通过专门的软件进行处理和分析，生成定量结果。实验中还提供了详细的故障排除指南，帮助研究人员解决常见的问题，如色谱图噪声峰、样品沉淀等。此外，为了确保结果的准确性，实验中还包括了对照品和标准品的制备步骤，用于校准和验证。
该方法不仅适用于实验室研究，还具有广泛的临床应用潜力。例如，Gatto等人在转移性和非转移性肾细胞癌患者中，利用该方法成功检测了血浆和尿液中的自由GAGs水平，发现其可以作为有效的监测和预测生物标志物。此外，D’Avanzo等人通过质谱分析尿液中的自由GAGs，建立了黏多糖病的诊断预测模型。
总之，这项研究提供了一种高效、准确的GAGs检测方法，为疾病诊断和治疗监测提供了新的工具。未来，随着技术的不断改进和应用范围的扩大，GAGs在医学领域的价值将得到进一步的挖掘和利用。
原文链接：
https://doi.org/10.1038/s41596-024-01078-9
