通过质谱法对白细胞中的心磷脂进行指纹识别，以快速诊断巴特综合征

Barth综合征（BTHS）是一种罕见的X连锁疾病，其特征为早发性心肌病，骨骼肌病，生长迟缓，中性粒细胞减少，可变线粒体呼吸链功能障碍和线粒体结构异常^{1，2，3，4，5}。BTHS的患病率为每百万男性1例，目前全世界已知病例不到250例，尽管人们普遍认为该疾病被低估了^2，6。BTHS 由定位于 Xq28.12⁷，8 的 Tafazzin （TAFAZZIN） 基因的功能丧失突变引起，导致线粒体磷脂心磷脂 （CL） 重塑不足，这一过程通常导致高度对称和不饱和的酰基组成^9，10。CL被认为是线粒体的标志性脂质，它是内膜的重要组成部分，对氧化磷酸化（即线粒体能量代谢），超复合物形成，蛋白质导入至关重要，并参与线粒体动力学，线粒体自噬和细胞凋亡^{11，12，13，14，15，16}.当TAFAZZIN功能丧失时，CL重塑失败，并且在BTHS患者的线粒体中出现特定的磷脂异常：成熟CL水平（CLm）降低，而单心磷脂（MLCL）水平升高和CL酰基组成改变（即未成熟的CL物种，CLi）发生。这导致MLCL / CL比率显着增加¹⁷。

BTHS 的诊断通常很困难，因为该疾病呈现出极其多变的临床和生化特征，并且随着时间的推移，来自同一家庭和患者内部的受影响个体之间可能有所不同^3，5。许多 BTHS 男孩的尿排泄水平非常高，3-甲基戊二酸 （3-MGCA），但随着时间的推移，患者的尿量可能正常或仅轻度升高³.然而，3-MGCA 升高是其他各种线粒体和非线粒体疾病的特征，例如 3-甲基谷氨酰辅酶 A 水合酶缺乏症（AUH 缺陷）、3-甲基戊二酸尿、肌张力障碍性耳聋、脑病、Leigh 样 （MEGDEL） 综合征、Costeff 综合征和扩张型心肌病伴共济失调 （DCMA） 综合征^18，19.因此，3-MCGA作为BTHS标志物的特异性较差以及患者的巨大变异性使得生化诊断不明确。

此外，已经描述了超过120种不同的TAFAZZIN突变导致该疾病⁵ ，因此，遗传诊断可能很复杂，缓慢且昂贵。此外，TAFAZZIN基因的分子分析在非编码或调节序列³中存在突变时可导致假阴性结果。BTHS可以通过确定（单）CL物种的相对数量和分布来明确测试，并通过TAFAZZIN基因测序确认，反之亦然。

诊断的实用测试是通过高效液相色谱（HPLC）和电喷雾电离/质谱（ESI / MS）分析在血斑^20，21中测量MLCL / CL比。单独测量 CL 水平不足以诊断，因为一些患者的 CL 水平接近正常，但 MLCL/CL 比值改变。因此，MLCL/CL 比值的测量对 BTHS 诊断具有 100% 的敏感性和特异性²¹。另一种基于HPLC和ESI / MS分析的经过验证的方法已经在白细胞²²上建立，但是用于分离先前提取的脂质的复杂色谱技术以及仪器的昂贵限制了该分析仅限于少数临床实验室。所有这些因素，加上缺乏直接的诊断测试，导致了该病症的诊断不足。

MALDI-TOF/MS是脂质分析^23，24中的另一个有效工具。这种分析技术可用于直接获得各种生物样品的脂质谱，从而跳过提取和分离步骤^{25，26，27，28，29}，包括在用于MS成像应用的组织切片³⁰。鉴于这一优势，开发了一种简单快速的诊断BTS的方法，通过分析具有MALDI-TOF / MS的完整白细胞中的线粒体CL^来诊断28。通过红细胞沉降和裂解仅从1 mL全血中分离白细胞非常简单，不需要特殊的设备或试剂。此外，描述了适用于微量白细胞的快速脂质“迷你提取”方案，以确保成功获得具有比从完整白细胞获得的具有更高信噪比（S / N）的更清晰的MS信号的光谱²⁸。这一进一步的步骤只需要很少的时间，即使在灵敏度较差的MS仪器上进行分析，也可以进行可重复的分析。总之，这里描述的分析方法需要最少的样品制备，因为可以跳过耗时且劳动密集型的色谱脂质分离，从而加快测试速度。