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一滴血测疾病 30分钟知结果

2018-03-24 09:35:57 来源:长沙晚报 作者:詹春华 周瑾容 编辑:徐丹

科研人员正在对生物标本中的代谢物进行分析。长沙晚报记者 詹春华 摄

  长沙晚报记者 詹春华 通讯员 周瑾容

  “她前一秒还在聊天,后一秒突然心脏骤停、意识全无,后经过第一目击者的现场紧急心肺复苏,她恢复了自主呼吸,被迅速送到就近的医院继续救治。”类似这样的新闻报道经常在媒体出现,但鲜为人知的是,心脏骤停患者通过心肺复苏抢救成功后,只是闯过了第一关,在医院救治的过程中,还得经历重重“生死劫”。

  “心脏骤停这种急危重症,对大脑、心脏的损伤非常大,如心脏停搏4分钟,脑损害便不可逆,而且大脑对缺氧的耐受时限仅4至6分钟。”日前,湖南省人民医院院长祝益民教授在接受记者采访时透露,“据统计,只有不到10%的心脏骤停患者能够成功出院,其中又有超过1/3的患者会伴有永久性神经功能损害。”

  祝益民还有一个身份:急危重症代谢组学湖南省重点实验室主任。“建立这个重点实验室的初衷,就是想通过继基因组学、蛋白质组学之后的一门新兴学科——代谢组学,来与包括心脏骤停在内的各种急危重症,进行一场场关乎生死的博弈。”

  近百台仪器组成研发家族,30分钟测血完成脑损伤分析

  21日,在祝益民的带领下,记者进入急危重症代谢组学湖南省重点实验室进行实地采访。这个实验室温度常年保持在26℃左右,摆放着气相色谱串联质谱仪、高效液相色谱仪、倒置荧光显微镜、细胞培养箱、流式细胞仪、心肺功能检测器、超低温冰箱、液氮罐等近百台研发仪器。“如果把实验室比作一个家族的话,这些仪器都是不可或缺的家族成员,可帮我们克服生物标本的复杂性,更真实、更清晰地还原其中代谢物的定性与定量信息,做到‘乱物虽欲迷人眼,锐辨却能显真实’。”祝益民说。

  在一台液晶屏上闪烁着“-80℃”字样的超低温冰箱前,一名科研人员打开箱门,从腾腾白气中拿出一试管血液标本。“这是一管试验家兔的血液。在试验过程中,心脏骤停的家兔被成功心肺复苏后,立即予以亚低温治疗,然后我们采用代谢组学的方法,分析家兔血液中小分子代谢表达谱的变化,评估心脏骤停致家兔脑损伤的情况。”这名科研人员告诉记者,30分钟左右,分析结果便可反馈回来:亚低温治疗有助于心脏骤停家兔受损脑组织的修复,起到保护作用,并且半乳糖代谢、脂肪酸合成、硫代谢、β丙氨酸代谢等与亚低温对心脏骤停家兔的脑保护作用相关。

  “相比原来2天左右的分析时长,30分钟无疑是生死时速中一场成功的博弈,有助于急危重症精准诊疗方案的及时制定。不过,这个速度目前还只在试验家兔上得到实现。在开展心肺复苏后脑损伤机制研究这个领域,我们接下来的后续科研,就是尽快把已在家兔身上实现的成果应用到人体,改善复苏成功后心脏骤停患者的预后。”祝益民说。

  整体分析正在发生的生命活动,每人都有专属代谢网络

  “什么叫代谢组学?为什么通过代谢组学能及时制定急危重症的精准诊疗方案?与基因组学和蛋白质组学相比,代谢组学有什么不同?”记者非常好奇。

  祝益民耐心地解答:通俗来讲,代谢组学可对存在于组织、细胞、血液、尿液、唾液等体液中的所有代谢产物,进行定性定量分析,整体揭示疾病代谢紊乱特征,发现代谢标志物,从而为急危重症的早期预防、及时诊断、精准治疗、预后评估和新药发现等提供重要支撑;如果说基因组学预示生命活动可能发展的方向、蛋白质组学提示将要发生的生命活动,那么代谢组学就是发现正在发生的生命活动。“也就是说,代谢组学的研究,可对生物体在某一特定时期代谢产物的总和进行整体和动态分析。到目前为止,人体内究竟有多少种代谢产物还很难说清楚,但包括脂肪、糖、氨基酸在内的各种物质,以及代谢过程中生成的小分子化合物,都能够为了解机体健康状态提供重要信息。”他说。

  记者在现场看到,科研人员正通过精密仪器,测出某生物体尿液中的几乎所有成分,通过高通量的生物信息处理,“绘制”成一张代谢网络。“你看,网络的变化可以反映出该生物体的健康状况。其实我们每个人都有一张独特的代谢网络,许多疾病都能通过这张网来反映。可以预见的是,随着代谢组学研究的进一步深入,不久的将来,根据每个人的代谢网络变化,医生可第一时间预测疾病、精准治疗,让人们在与心脏骤停、脓毒症、多器官功能衰竭、急性中毒等急危重症的博弈中,牢牢占据胜利的制高点。”谈及代谢组学的未来发展,祝益民信心满满。

  “基于心脏骤停的系统研究其实要从‘现场’就开始。”交谈中得知,祝益民正全力倡导现场救护第一目击者行动,联合全国四大学术团体确定每年1月11日为“现场救护第一目击者行动日”,发布“救在身边”MV并推广其广场舞,呼吁全民学急救,让伤病突发现场的第一目击者能迅速做出准确反应,在4至6分钟的黄金时刻最大可能地挽救患者生命。

  对话

  记者:代谢组学把人体作为一个完整的系统来研究,研究人体代谢网络在疾病和药物作用下的变化规律,是这样吗?

  祝益民:是的,这也是代谢组学一个非常明显的特征,跟中医药的哲学思想十分接近。

  记者:现在通过“一滴血”30分钟左右能分析出治疗心脏骤停家兔脑损伤的一些方法,以后临床应用到人体,这个时间还可更短吗?

  祝益民:所有基础研究最后都要落实到临床。目前实验室正在研制一种方便有效的诊疗试剂盒,相信通过不断改良和推进,将来患者通过它约5分钟就可拿到分析结果。

  本期实验室名片

  2017年6月获批建立的急危重症代谢组学湖南省重点实验室,开展以急危重症防治为重点的临床和基础研究,结合代谢组学、蛋白组学、基因组学等多组学平台,筛选用于多种急危重症早期诊断、病情评估、预后判断、疗效观察的生物标志物或治疗靶点,为急危重症生物标志物应用于临床提供理论依据和支撑,助力急危重症诊疗水平和能力的提升。

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