综述：连接微观样本与常规血液基质在代谢生物标志物分析中的桥梁作用

　　这篇综述系统探讨了微采样技术（BμS）与传统血液基质（如血浆、血清）在代谢生物标志物分析中的比较研究，重点评估了干血斑（DBS）、定量干血斑（qDBS）、容积吸收微采样（VAMS）等技术的分析性能、临床应用潜力及挑战（如血细胞比容效应）。通过靶向和非靶向代谢组学（LC-MS/GC-MS）数据对比，揭示了微采样在疾病诊断、治疗监测（TDM）和远程医疗中的革命性价值，同时强调了标准化验证的必要性。

　　

微采样技术与传统血液基质的代谢生物标志物分析比较

摘要

微采样技术（BμS）通过极少量血液（通常<100 μL）的采集，为代谢生物标志物分析提供了微创、患者友好的替代方案。本文综述了靶向和非靶向代谢组学（LC-MS/GC-MS）在BμS（如DBS、Mitra）与传统血液基质（血浆、血清）中的平行研究，揭示其分析性能、临床应用潜力及关键挑战（如血细胞比容效应）。

1 引言

BμS技术自1913年首次应用于葡萄糖检测以来，已扩展至新生儿筛查（如苯丙酮尿症PKU）、治疗药物监测（TDM）和运动兴奋剂检测等领域。其优势包括：无需专业采血人员、便于远程样本运输（无需冷链）、适用于特殊人群（新生儿、老年人）以及某些分子的更高稳定性。然而，生物标志物在毛细血管（指尖/上臂）与静脉血中的浓度差异、血细胞比容（HCT）导致的变异性以及标准化流程的缺乏，仍是其临床推广的主要障碍。

2 方法学

文献检索聚焦于2021-2025年发表的比较研究，筛选标准包括：人类血液与BμS的平行分析、低分子量代谢物（<1000 Da）的靶向/非靶向数据。最终纳入18篇靶向分析和8篇非靶向代谢组学研究。

3 BμS设备与技术

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  DBS：传统纤维素卡采集，但受HCT影响显著。

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  Mitra（VAMS）：吸附性聚合物尖端精准采集10-50 μL血液，减少HCT干扰。

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  TASSO+：真空系统采集200-600 μL毛细血管血，含血清分离管（SST）。

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  Capitainer B：微流控技术实现定量采集，适用于家庭自采样。

4 代谢生物标志物分析

4.1 临床化学面板的免疫分析

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  TAP II与BDμM：与血清相比，胆红素（BIL）、肌酐等指标相关性高（R²>0.95），但葡萄糖和CO₂差异显著。

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  TASSO+ SST：离心后样本的肌酐、磷与血清高度一致（CCC>0.95）。

4.2 疾病标志物的质谱分析

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  肌酐：DBS与血浆的强相关性（R²=0.9995）支持其在慢性肾病监测中的应用，但需HCT校正。

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  苯丙氨酸（Phe）：毛细管Capitainer与血浆的Passing-Bablok回归斜率0.89，适用于PKU患儿长期监测。

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  维生素D（25OHD3）：DBS中浓度低于血浆（68.7 vs. 89.2 nmol/L），需建立转换公式。

4.3 毒性及滥用标志物

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  磷脂酰乙醇（PEth）：DBS可避免乙醇接触后的假阳性，而液体BμS设备（如Mitra）易受干扰。

5 非靶向代谢组学

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  乳腺癌研究：DBS和Mitra在GC-MS中检出155种代谢物，与静脉血（163种）高度重叠，且能区分病例与对照（预测准确率96%）。

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  HIV孕妇队列：DBS与血浆共享627种代谢物，但血浆独有260种，提示基质选择需依研究目标而定。

6 讨论

BμS的临床转化需解决三大问题：

1. 1.

   毛细血与静脉血差异：多数研究使用静脉BμS，而真实场景需指尖采血数据。

2. 2.

   参考范围建立：如肌酐需通过回归方程转换（如y=5.139+0.963x）。

3. 3.

   方法学验证：仅少数研究（如uracil分析）遵循EMA指南完成全面验证。

7 结论

BμS在代谢研究中展现出与传统基质相当的分析效能，尤其在远程医疗和纵向监测中潜力巨大。未来需扩大毛细血研究规模，并开发针对BμS的参考标准，以推动其临床常规化。

（注：全文严格基于原文数据，未添加非文献支持内容。）