人血清1H-NMR在临床诊断上的初步应用
作者：刘玉兰 李珊 王娟 王绪基
单位：刘玉兰 李珊 王娟 (青岛大学医学院，青岛 266021)；王绪基(青岛大学医学院附属医院)
关键词：1H-NMR波谱；水峰抑制波谱；信号峰
现代诊断与治疗990315 摘要 目的 初步探讨1H-NMR法在临床诊断上的应用。方法 采用预饱和法对通常强信号峰水峰进行抑制，运用核磁共振技术对正常人、糖尿病人、高血脂病人和肝癌病人的血清或尿样进行分析研究。结果 以上血清或尿样的波谱图中水峰都得到了较好的抑制。结论 从分子水平阐明了异常的病理生化代谢和反应，为将此法进一步在临床上推广应用，尚需扩大病例测试。
Preliminary Application of 1H-NMR Spectra on Clinical Diagnosis
, 百拇医药
Liu Yulan1,Li Shan1,Wang Juan1,Wang Xuji2(1.Qingdao Medical College,Qingdao 266021 2.The Affiliated Hospital of Qingdao Medical College)
ABSTRACT Objective To initially probe the application of 1H-NMR in clinical diagnosis.Method We adopt pre-saturated method and inhibit water peak of strong signal peak.Using nuclear magnetic resonace.We determine serum and urine of the normal persons,the patients with diabetes,hyperlipemia and the liver cancer.Results We obtain fairly satisfied water peak inhibition spectra of the serum and urine.Conclusions The paper clarify abnormal pathological physiochemical metabolism and reaction from molecular level.For expanding the method in clinical diagnosis,we still require further studies.
, 百拇医药
KEY WORDS 1H-NMR spectra Water peak inhibition spectra Signal peak
近年来核磁共振(NMR)技术的迅速发展，已广泛引起当代科学家越来越多的兴趣和重视，高分辨NMR波谱已用于研究生物体内所进行的复杂生物化学过程，尤其对人的血液和尿液的分析研究上，进一步从分子水平阐明了异常的病理生化代谢和反应，为临床诊断提供了重要的理论依据和信息[1，2]。
因H普遍存在于生物体中，所以1H-NMR波谱就更具有检测研究的现实意义，但因人体血液和尿样中水质子中H的含量，约为体液中其它成分及小分子化合物质子含量的105倍，故应用常规的1H-NMR法只能得到极强的水质子共振峰，众多有价值的弱信号峰，被重叠掩埋，所以在对上述样品检验时，必须对水峰进行抑制。本试验采用预饱和法在Ac-80NMR(BruRer)波谱仪上测定了人血清和尿样，测量的重复时间为2秒，去偶功率在25～35L之间，取得了较好的水峰抑制波谱，见图1～5。
, 百拇医药
图1 糖尿病病人尿样图谱(尿样取自刚入院的糖尿病病人
某男，56岁，青岛医学院附属医院内科病房提供)
图2 肾病综合征病人尿样图谱(尿样取自肾病综合征病人
某女，35岁，青岛医学院附属医院内科病房提供)
图1为糖尿病病人尿样的1H-NMR波谱，在3.0～3.8mg/L处有许多较强的葡萄糖质子信号。在5.3mg/L处也是葡萄糖质子信号。1.3～1.4mg/L处为乳酸盐质子信号，因该病人为一糖尿病合并酸中毒者，故在1H-NMR出现的波谱与临床分析和诊断一致(而1H-NMR法更兼有一次样品检测可得到多种成分信号的优点)。
, 百拇医药
图2为肾病综合征病人尿样的1H-NMR波谱，谱峰的主要归属已列在图谱上，与正常人尿样比较可明显看出在1.4～1.5mg/L处的丙氨酸量显著增加，7.3mg/L处的马尿酸量也明显增多。该图谱可为肾病综合征病人的临床病理分析和诊断提供有力的理论根据。
一个简单、快速、特异的肿瘤早期诊断方法为当代临床工作者长期以来探索和研究热点，早在1979年Ohsaka[3]在对23例各种恶性肿瘤病人的1H-NMR波谱研究中发现20名病人的1H-NMR波谱在1.32mg/L处信号强度明显增加，并指出增加的原因为肿瘤病人血中乳酸盐的升高所引起，但后来更多的人认为是血中脂类所引起[4，5]。
Fossel等于1986年正式提出并报道了血浆1H-NMR波谱在1.3和0.9mg/L处为中心的共振峰平均线宽可作为恶性肿瘤的信息和指标，同时因肿瘤病人血中岩藻糖含量也升高，它对1.3mg/L处附近的峰也有增加信号的影响，我们曾先后测定了正常人血清、高血脂病人血清和肝癌病人血清中的1H-NMR，其谱图见图3～5。
, 百拇医药
图3 正常人血样图谱(血样取自健康助血人员某女，28
岁，青岛医学院附属医院检验科提供)
图4 高血脂病人血样图谱(血样取自高血脂病人，某男，56
岁，青岛医学院附属医院检验科提供)
图5 肝癌病人血样图谱(血样取自肝癌晚期病人某男，62岁，青岛医学院附属医院检验科提供)
从图3～5可明显看出，谱峰的外形有很大的差别，肿瘤病人在0.8～0.9mg/L处的信号峰(CH3)强度明显增加，而正常人的信号峰最低，同样在1.39mg/L处的信号峰，也是肝癌最强，正常人很弱。
, 百拇医药
以上结果与文献报道基本相同，但对共振峰平均宽度的比较与文献报道不一致，反映了当前国际上对用1H-NMR法的平均线宽诊断肿瘤存在争议。因此，需要我们今后在病例选择、研究方法和大量病例测试的基础上作出更深入的研究。
参考文献
1 Dallas L,et al.Proton NRM spectroscopy of human blood plasma and red blood cells.Anal Chem,1989;60:1380A
2 Nkcholson JK.Progress in NMR Specotroscopy.J Mag Res,1989;21:449
3 Zylke JW,et al.Oncolipids offer promise as universal screening tool for cancer.JAMA,1987;257:1849
4 Nicholson JK,et al.High resolution 1H-NMR studies of vertebrate blood and plasma.Biochem J,1983;211:605
5 Nicholson JK,et al.Proton-nuclear-magnetic-resonance studies of se-rum,plasma and urine from fasting normal and diabetic subjects.Biochem J,1984;217:365, 百拇医药
单位：刘玉兰 李珊 王娟 (青岛大学医学院，青岛 266021)；王绪基(青岛大学医学院附属医院)
关键词：1H-NMR波谱；水峰抑制波谱；信号峰
现代诊断与治疗990315 摘要 目的 初步探讨1H-NMR法在临床诊断上的应用。方法 采用预饱和法对通常强信号峰水峰进行抑制，运用核磁共振技术对正常人、糖尿病人、高血脂病人和肝癌病人的血清或尿样进行分析研究。结果 以上血清或尿样的波谱图中水峰都得到了较好的抑制。结论 从分子水平阐明了异常的病理生化代谢和反应，为将此法进一步在临床上推广应用，尚需扩大病例测试。
Preliminary Application of 1H-NMR Spectra on Clinical Diagnosis
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Liu Yulan1,Li Shan1,Wang Juan1,Wang Xuji2(1.Qingdao Medical College,Qingdao 266021 2.The Affiliated Hospital of Qingdao Medical College)
ABSTRACT Objective To initially probe the application of 1H-NMR in clinical diagnosis.Method We adopt pre-saturated method and inhibit water peak of strong signal peak.Using nuclear magnetic resonace.We determine serum and urine of the normal persons,the patients with diabetes,hyperlipemia and the liver cancer.Results We obtain fairly satisfied water peak inhibition spectra of the serum and urine.Conclusions The paper clarify abnormal pathological physiochemical metabolism and reaction from molecular level.For expanding the method in clinical diagnosis,we still require further studies.
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KEY WORDS 1H-NMR spectra Water peak inhibition spectra Signal peak
近年来核磁共振(NMR)技术的迅速发展，已广泛引起当代科学家越来越多的兴趣和重视，高分辨NMR波谱已用于研究生物体内所进行的复杂生物化学过程，尤其对人的血液和尿液的分析研究上，进一步从分子水平阐明了异常的病理生化代谢和反应，为临床诊断提供了重要的理论依据和信息[1，2]。
因H普遍存在于生物体中，所以1H-NMR波谱就更具有检测研究的现实意义，但因人体血液和尿样中水质子中H的含量，约为体液中其它成分及小分子化合物质子含量的105倍，故应用常规的1H-NMR法只能得到极强的水质子共振峰，众多有价值的弱信号峰，被重叠掩埋，所以在对上述样品检验时，必须对水峰进行抑制。本试验采用预饱和法在Ac-80NMR(BruRer)波谱仪上测定了人血清和尿样，测量的重复时间为2秒，去偶功率在25～35L之间，取得了较好的水峰抑制波谱，见图1～5。
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图1 糖尿病病人尿样图谱(尿样取自刚入院的糖尿病病人
某男，56岁，青岛医学院附属医院内科病房提供)
图2 肾病综合征病人尿样图谱(尿样取自肾病综合征病人
某女，35岁，青岛医学院附属医院内科病房提供)
图1为糖尿病病人尿样的1H-NMR波谱，在3.0～3.8mg/L处有许多较强的葡萄糖质子信号。在5.3mg/L处也是葡萄糖质子信号。1.3～1.4mg/L处为乳酸盐质子信号，因该病人为一糖尿病合并酸中毒者，故在1H-NMR出现的波谱与临床分析和诊断一致(而1H-NMR法更兼有一次样品检测可得到多种成分信号的优点)。
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图2为肾病综合征病人尿样的1H-NMR波谱，谱峰的主要归属已列在图谱上，与正常人尿样比较可明显看出在1.4～1.5mg/L处的丙氨酸量显著增加，7.3mg/L处的马尿酸量也明显增多。该图谱可为肾病综合征病人的临床病理分析和诊断提供有力的理论根据。
一个简单、快速、特异的肿瘤早期诊断方法为当代临床工作者长期以来探索和研究热点，早在1979年Ohsaka[3]在对23例各种恶性肿瘤病人的1H-NMR波谱研究中发现20名病人的1H-NMR波谱在1.32mg/L处信号强度明显增加，并指出增加的原因为肿瘤病人血中乳酸盐的升高所引起，但后来更多的人认为是血中脂类所引起[4，5]。
Fossel等于1986年正式提出并报道了血浆1H-NMR波谱在1.3和0.9mg/L处为中心的共振峰平均线宽可作为恶性肿瘤的信息和指标，同时因肿瘤病人血中岩藻糖含量也升高，它对1.3mg/L处附近的峰也有增加信号的影响，我们曾先后测定了正常人血清、高血脂病人血清和肝癌病人血清中的1H-NMR，其谱图见图3～5。
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图3 正常人血样图谱(血样取自健康助血人员某女，28
岁，青岛医学院附属医院检验科提供)
图4 高血脂病人血样图谱(血样取自高血脂病人，某男，56
岁，青岛医学院附属医院检验科提供)
图5 肝癌病人血样图谱(血样取自肝癌晚期病人某男，62岁，青岛医学院附属医院检验科提供)
从图3～5可明显看出，谱峰的外形有很大的差别，肿瘤病人在0.8～0.9mg/L处的信号峰(CH3)强度明显增加，而正常人的信号峰最低，同样在1.39mg/L处的信号峰，也是肝癌最强，正常人很弱。
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以上结果与文献报道基本相同，但对共振峰平均宽度的比较与文献报道不一致，反映了当前国际上对用1H-NMR法的平均线宽诊断肿瘤存在争议。因此，需要我们今后在病例选择、研究方法和大量病例测试的基础上作出更深入的研究。
参考文献
1 Dallas L,et al.Proton NRM spectroscopy of human blood plasma and red blood cells.Anal Chem,1989;60:1380A
2 Nkcholson JK.Progress in NMR Specotroscopy.J Mag Res,1989;21:449
3 Zylke JW,et al.Oncolipids offer promise as universal screening tool for cancer.JAMA,1987;257:1849
4 Nicholson JK,et al.High resolution 1H-NMR studies of vertebrate blood and plasma.Biochem J,1983;211:605
5 Nicholson JK,et al.Proton-nuclear-magnetic-resonance studies of se-rum,plasma and urine from fasting normal and diabetic subjects.Biochem J,1984;217:365, 百拇医药