传统的血液检测虽然是临床诊断的重要手段,却存在着一个根本性的局限——人体拥有一套精密的血液稳态调控机制,会不断过滤和清除血液中的异常物质,维持内环境的相对恒定,当血液指标出现异常时,疾病往往已经发展到了相当严重的程度。如何在疾病刚露出苗头时就发现它,成为现代医学亟待突破的关键难题。
面对这一挑战,北京师范大学高友鹤研究团队走出了一条独特的探索之路。团队认识到,实现疾病的超早期发现不仅需要开发新的检测技术,更需要提升全民的健康素养。基于这一理念,团队一方面深入研究尿液作为疾病早期诊断标志物的潜力,探索突破血液检测局限的新途径;另一方面在北京师范大学开设面向非医学专业学生的医学科普课程,让健康知识走出实验室,走进千家万户。
医学教育的创新实践:让健康知识走进千家万户
团队在北京师范大学开设了面向非医学专业大学生的医学科普课程,致力于打破传统医学教育的专业壁垒,用通俗易懂的语言向年轻学子传授实用的健康知识。课程内容涵盖了从日常保健到疾病预防等内容,特别强调早期健康监测的重要性,通过案例分析和互动式教学帮助学生们学会关注自身健康信号,掌握基本的家庭健康管理技能。学生将知识传递给家人,形成了健康教育的“涟漪效应”。根据团队的跟踪调查,每位参与课程的学生平均能够影响3-5名家庭成员。
从更宏观的角度来看,团队推行的这种预防为主的健康教育模式对节约国家医疗资源具有重要意义。当更多人掌握基本健康知识,能够进行自我健康管理和早期识别疾病征兆时,就能有效减少因延误治疗而导致的重症患者数量,从而大幅降低医疗成本。根据团队的初步估算,如果这种教育模式能够推广到全国高校,每年可能为国家节省数百亿元的医疗支出。
尿液蛋白质组学:疾病超早期诊断的新思路
在进行健康教育的同时,研究团队在基础医学研究领域也取得了突破性进展。在国家自然科学基金“尿液蛋白质组与疾病早期标志物研究”项目的支持下,2002年起,研究团队开始了一项可能改变医学诊断模式的长期研究。研究的核心创新在于提出了一个颠覆性的理论:尿液能够比血液更早地反映疾病变化。这一理论的科学基础在于,当有害物质或病理产物进入血液后,人体的稳态机制会迅速将其清除并转移到尿液中排出。因此,尿液就像一面能够映照身体内部变化的“镜子”,可以在血液指标仍然“正常”的情况下,捕捉到疾病的早期信号。
为了验证这一理论,研究团队构建了各种类型疾病的动物模型,系统分析了尿蛋白质组的变化时序。实验结果令人振奋:在肝纤维化模型中,尿液标志物的变化比血液更早;在阿尔茨海默病模型中,尿液中检测到相关蛋白的异常比病理上淀粉样变的出现更早。更令人惊讶的是,研究发现尿液不仅能反映泌尿系统疾病,还能跨越血脑屏障反映脑部病变,甚至能够透过胎盘屏障监测胎鼠的发育状况。
团队还在精神分裂症尿液标志物、躁郁症和抑郁症鉴别诊断、发热筛查等做出探索。面对尿液样本保存的世界性难题,研究团队开发出了一种巧妙的解决方案。传统的尿液保存需要冷链运输和储存,成本高昂且操作复杂。新技术采用生物化学实验室常用的硝酸纤维膜,把尿液中的蛋白质吸附在膜上。经过干燥和真空密封处理后,样本可以在室温下长期保存,大大降低了保存成本,使得在病历里保存病人的生物学样本成为可能,为大规模的尿液标志物研究扫清了技术障碍。
从“中国尿计划”到全球健康愿景
研究成果的重要性得到了国内外学术界的广泛认可。2024年底,《中国尿计划倡议书》在《中国科学-生命科学》期刊正式发表,获得了110多位国内外学者的联名支持。到现在中国尿计划已经得到数十家单位的支持,是少有的,在没有任何资金支持的情况下,纯粹依靠科学的吸引,激起大家参与热情并且勇于投入的科学项目。这项计划制定了明确的三阶段实施路线:第一阶段(2025—2029年)将建立中国健康人群的尿液组学参考数据库;第二阶段(2030—2034年)针对重大疾病开展标志物研究;第三阶段(2035—2039年)探索衰老等前沿科学问题。
(责编:张若涵)