近日,110多位中国学者联名发表《中国尿计划倡议书》,呼吁全国对尿液领域有深刻认识的专家学者、社会机构共同合作,全面系统研究尿液的各种成分,建立成员间的共享数据库,为未来疾病的早期、精准、个性化诊断奠定基础。
尿液是人体代谢终产物,其中的代谢组分与多种疾病之间存在显著的相关性,为疾病的诊断、监测和治疗提供生物标志物和潜在靶点。尿液分析可以追溯到超过3000年前,至今仍是诊断疾病的重要方法之一。尿液检测是一种非侵入性、方便的健康监测方法,通过分析尿液的化学成分和物理性质,可用于识别新生儿代谢性疾病、糖尿病、监测肾功能、确认膀胱感染和检测非法毒品的使用。同时,可作为长期健康管理的重要工具,用于评估营养状态、药物代谢及早期疾病筛查,对疾病预防和治疗有重要意义。
通常,尿液的检测分析手段包含两种:尿常规检查与尿液中挥发性有机化合物(VOCs)检测。其中尿常规检查是人体健康筛查的金标准项目之一,其主要原理是基于尿液中各种成分的物理和化学特性,以及它们与特定试剂的反应,通过分析尿液的颜色、比重、酸碱度及蛋白、白细胞等指标,能够帮助诊断尿路感染、肾病等疾病,为临床提供关于受试者健康状况的重要信息。在尿常规检查的基础上,多个研究团队发展了尿液VOCs检测方法。尿液VOCs检测通常采用顶空固相微萃取等预处理手段实现尿液中VOCs的提取,进而基于色谱(GC)、质谱(MS)等分析仪器进行精确的定性和定量分析,创建特定的“指纹图谱”, 提供更全面的代谢信息,反映体内的病理或代谢异常状态。通过检测特定VOCs标志物,可用于早期癌症、糖尿病及感染性疾病的筛查与诊断,其高灵敏性和非侵入性特征使其在疾病预测、个性化医疗和环境暴露监测中具有广阔应用前景。
在尿液VOCs检测与癌症早期无创筛查方面,我中心也开展了一系列研究工作。基于动态吹扫-高气压光电离飞行时间质谱(HPPI-TOFMS)的检测方法,实现尿液中胺类化合物的有效检出,并且发现在吸烟人群尿液中的浓度水平明显高于非吸烟者(Analytica Chimica Acta 1008 (2018) 74-81);在此基础上,发展了尿液代谢产物检测用于乳腺癌筛查方法,由24名乳腺癌患者和27名健康对照者的尿液中发现了9种差异代谢物,以其中三种代谢物的组合构建诊断模型,实现灵敏度达到92.6%,特异性为91.7%(Metabolites 2023, 13, 870)。目前,正在基于前期工作进一步开展深入研究。
尹冰钰/杨明