使用辣根过氧化物酶的血清荧光光谱法测定香草酸羟基苯乙胺并其与自闭谱系障碍的关联

为何自闭症中的脑化学很重要

家庭、临床医师和研究人员长期以来一直在寻找能够揭示自闭谱系障碍儿童大脑状况的简便血液检测方法。本研究探讨了是否可以用一种温和的基于光的检测方法在血液中测量大脑传递物质多巴胺的一个小分解产物——香草酸（homovanillic acid），并据此为与自闭症相关的大脑信号变化提供线索。

大脑信号的化学指纹

多巴胺参与控制运动、奖赏、注意力等多种大脑功能。当多巴胺被使用并清除时，它被转化为香草酸，最终渗入脑脊液、尿液和血液等体液中。测量这一分解产物可间接反映多巴胺的活性。早期研究大多检测尿液或脑脊液，并使用体积大、复杂的仪器。这些研究常发现自闭儿童尿液中的香草酸水平较高，但脑脊液结果则不一，使得多巴胺在自闭症中的变化仍存在疑问。

以植物酶为核心的光学检测

研究人员开发了一种新的实验室检测方法，将血清中的香草酸转化为强烈发光的形式。他们使用一种名为辣根过氧化物酶的植物酶并辅以过氧化氢，对原本较弱可见的分子进行温和氧化。在此反应过程中，两个香草酸分子连接形成一个发光对，当被照明时在特定颜色下发出亮光。通过精细调整酶量、过氧化氢浓度、溶液酸度和反应时间，团队将这种荧光信号最大化，以便用荧光仪器检测到极微量的该物质。

确保测量可信

由于香草酸在所有人血液中均有存在，作者采用了标准加入法：将每个血清样本分成若干份，在部分样本中加入已知量的香草酸，然后测量荧光增强。绘制这些信号后可计算出未经处理的血清中原有的物质含量。他们对方法的可靠性进行了全面检验，测试了测量在日常重复性和准确性，并确定了可被可靠检测到的最低浓度。结果显示该方法符合国际生物分析检测的指南要求。

对比自闭与非自闭儿童

在技术验证后，研究人员测量了两组年龄相近儿童的血清香草酸：24名被诊断为自闭谱系障碍的儿童和15名健康对照。所有儿童均未服用可能影响多巴胺代谢的药物。分析显示，自闭组的平均香草酸水平明显高于对照组。尽管绝对数值高于传统技术报道的值，作者解释这可能反映了光学检测捕获分子不同形态（包括与血浆蛋白松散结合的形式）的差异，而非测量错误。

这些发现对家庭和科学的意义

简而言之，这项工作表明，经敏感的光学检测法测量，自闭症儿童平均在血液中携带更多的多巴胺分解产物。这支持多巴胺信号在自闭症中发生改变的观点，并展示了一种相对简单、环保的实验室方法，用于在血样中探测相关生物学变化。尽管该检测尚不足以作为独立诊断工具，它可能帮助未来研究者追踪大脑化学的变化、评估以多巴胺途径为靶点的治疗，或将生化标志物与行为评估结合，以更好地理解自闭谱系内广泛的差异。

引用: Felemban, R.A., Bamaga, A.K., Alharbi, A. et al. Spectrofluorimetric determination of serum homovanillic acid using horseradish peroxidase and its association with autism spectrum disorder. Sci Rep 16, 8951 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39921-6

关键词: 自闭谱系障碍, 多巴胺, 香草酸, 生物标志物, 荧光测定