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继“中国芯”“中国脑”计划后,百名专家提出“中国尿计划”

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在日常生活里,人们在体检或疾病诊治过程中,会通过“验血”判断身体状况。相对于CT、B超、核磁共振等其他昂贵和繁琐的方法,抽血检测是一种既简单方便又十分经济的检测方式。

毋庸置疑,早期诊断和监测能有效进行健康干预,改变疾病进程,对病人的预后极其重要。与习以为常的血液标志物相比,医学家认为还有一种标志物能更早且更准确地发现人体健康状态的变化,或许更能彻底改变病人命运。那就是——尿液。

近日,由北京师范大学生命科学学院教授高友鹤等人起草,110多位学者联名在《中国科学-生命科学》发表了《中国尿计划倡议书》。在他们看来,尿液里有“大文章”,可作为疾病诊断的“秘密武器”,改变医疗诊断的未来。

与血液标志物相比,尿液标志物能更早且更准确地发现人体健康状态的变化

比验血更早更准发现问题

尿液标志物是指存在于尿液中的各类生物分子,包括蛋白质、代谢产物等。尿液并不受稳态机制的严格调控,这意味着它可以更早地反映身体健康状态的变化。相对而言,血液中的成分更容易由于自我调节机制而保持稳定,因此在疾病发生的初期,血液测试可能无法有效捕捉到细微变化。

尿液标志物的变化早于症状,早于体征,早于影像,早于病理,当体内出现有害物质时,它们会被排入尿液中,在血液里还没有变化时,尿液中的蛋白已经有了反应。所以,通过尿液标志物来筛查疾病,能远远早于血液检查。

高友鹤用浅显易懂的喝橙汁举例:“如果你喝了橙汁,氢离子在血液里还没引起pH变化就已经到尿液里去了。疾病早期就像喝一口橙汁,pH变化很早就能在尿液里看出来,但这时候血液中是检测不出的。要在血液里看出pH变化,你就要喝得特别多、特别快,所以我们能在血液里看出的东西,一般都是晚期了。”也就是说,当病人从血液中检测到病变时,实际上已经是被疾病侵害到了身体没法代偿的程度了,可能已经很久了。

对于未来,高友鹤认为对尿液的研究可以改变医学的面貌:“我们以后体检可能不用照X光,不用抽血,可能就留个尿,然后尿液做个全面的分析,跟以前的尿液做一个比较。”通过比较,医生可以分析在这段时间中病人的尿液有哪些变化,进而推测身体中哪个系统有什么不一样。

抑郁症是一种严重的、终身患病率很高的精神疾病,但之前对这种全身性、多因素复杂疾病的临床诊断缺乏客观有效的生物标志物。而研究的初步结果证明,尿蛋白质组可以反映CUMS模型中抑郁样行为的改变,为未来抑郁症的诊断和生物标志物的研究提供有力线索。

阿尔茨海默病是一种持续的、隐蔽的慢性疾病,可能一直未被发现,直到出现明显的认知障碍为时已晚,无法治疗。大规模的筛查项目可能有助于发现早期疾病,但目前的诊断方法过于繁琐和昂贵。近日一项新研究首次确定尿甲酸是一种主观认知下降的敏感的尿液生物标志物,可以揭示早期阿尔茨海默病,这可能为廉价和方便的疾病筛查铺平道路。

当前,越来越多的研究表明,尿液蛋白质组可以反映多种疾病的变化,从肺纤维化到不同类型的癌症,尿液中都可能找到相关的生物标记物。尿蛋白质组不仅可以反映各种肿瘤的变化,包括胃癌、结肠癌、前列腺癌,其他疾病如冠心病、新冠肺炎、家族性帕金森病、急性胰腺炎等,也能在尿蛋白质组中发现相关标志物。尤其重要的是,在结肠癌患者尿液中找到的蛋白标志物会促进肿瘤的增殖和转移,并在组织水平上得到了免疫学验证。“这说明尿液可以反映疾病在组织水平的功能变化。”高友鹤说道。

尿液的状态对我们的健康状况有着提示作用

“我们应该有个‘中国尿计划’”

从历史上的医学教育来看,关于尿液的研究远不如血液那么深入。但随着技术的发展,尤其是蛋白质组学和质谱技术的进步,我们开始能够更加精准地分析尿液,揭示那里面隐藏的健康线索。

过去十多年,高友鹤团队做过多种疾病、各种器官的疾病类型。如肝、肺的纤维化,肿瘤、小鼠的老年痴呆症等。在研究老年痴呆症时,研究人员发现小鼠脑中还未发生病变时,就在尿里发现和其相关的蛋白变化。在做肿瘤实验时,给小鼠植入10个肿瘤细胞(这种情况下小鼠根本不会出现病变,免疫系统能够打败肿瘤细胞),但尿里就发现蛋白发生变化了。

“理论上,我们将来甚至能通过尿液标志物,判断疾病处于某一阶段,免疫能力能否战胜疾病,需不需要治疗。虽然到现在为止,我们只在动物模型上找到这些标志物,也许它不能直接用在人身上,但我相信,一定能在人的尿液中找到相关标志物。”

“尿液标志物这么重要的检测手段,一定会对临床医学产生巨大影响。我们已在德国召开的人类蛋白质组2024年会上呼吁成立世界尿计划。”高友鹤说,“中国的样本(尿样)不能拿到国外去,所以我们在中国开展尿计划,希望更多人参与和支持‘中国尿计划’。”

“中国尿计划”,旨在通过对尿液组学的深入研究,建立一个系统的尿液数据库,并为早期诊断和健康监测铺平道路。首先是分析健康人群的尿液组学,其次是对常见重大疾病的尿液组学分析,最后探讨衰老等重要科学问题。

“中国尿计划”预期分为三个阶段。第一阶段是2025年至2029年,完成中国健康人群的尿液组学分析;第二阶段是2030年至2034年,完成中国常见重大疾病的尿液组学分析;第三阶段是2035年至2039年,借助尿液组学分析完成衰老等重要科学问题的探讨。

“中国尿计划”不仅是对医疗领域的一次创新探索,它更是对未来健康管理的深远影响。随着尿液检测技术的进步,我们能够用更高效、简单的方法获取更多信息,这将有望改变现有的医疗模式。或许未来,在每次体检时,我们都可以更多地关注那一份看似不起眼的尿液,并从中发现潜在的健康线索。更重要的是,这一倡议不仅是一项科学研究,更是对全人类未来健康的深切关怀。

世界尿计划(World Urine Project)海报

评论
坦 荡 荡
少师级
与习以为常的血液标志物相比,医学家认为尿液能更早且更准确地发现人体健康状态的变化,或许更能彻底改变病人命运。
2025-01-02
冲冲
大学士级
“中国尿计划”不仅是对医疗领域的一次创新探索,它更是对未来健康管理的深远影响。随着尿液检测技术的进步,我们能够用更高效、简单的方法获取更多信息,这将有望改变现有的医疗模式!
2025-01-02
臭皮匠心
学士级
“中国尿计划”不仅是中国在生命科学研究领域的一项重要尝试,也是对传统医疗诊断方法的一种创新探索。通过深入研究尿液中的生物标志物,该计划有望为未来的疾病预防、诊断和治疗带来革命性的变化。
2025-01-02