科学家们如何利用一滴尿成功检测多种疾病？

尿液，在我们看来是机体的代谢废物，但对于科学家们而言，利用一滴尿液或许就能够帮助诊断多种疾病，此前，来自约翰霍普金斯医学院的研究者就成功利用尿液准确地对宫颈癌进行了检测，这种基于尿液的检测方法相比其它直接检测宫颈组织基因标记物的方法而言具有更高的准确度。

那么科学家们还能够利用尿液对哪些疾病进行准确检测呢？本文中小编对相关研究报道进行了整理，与各位一起学习一下！

【1】journal of proteomics：用尿液样本诊断早产儿呼吸道疾病来自v . i kulakov产科，妇科，围产期学研究中心和莫斯科物理技术研究所的专家设计了一种方法，就是使用尿蛋白质组来诊断新生儿的状况。在未来，这种尿蛋白质组诊断方法不仅能帮助专家检测疾病，并且能控制康复期的治疗反应不会引起疼痛。该研究结果已发表在《journal of proteomics》杂志上。

大多数在新生儿重症监护病房的病患都是早产儿，他们经常会患呼吸道疾病。重要的是需要知道他们疾病感染的原因。生物体液的组成成分非常复杂。研究人员使用高性能的质谱分析，通过测量它们的质量来鉴别目标液体中的蛋白质，通过质谱分析测量峰值强度来确定蛋白质浓度。再仔细地进行生物信息学数据的处理。最终他们挑出了36种蛋白质，表明呼吸道疾病是感染性的（先天性肺炎）还是非感染性的（呼吸急促、婴儿呼吸窘迫综合征）。

【2】lancet：临床试验证实简单的尿液结核测试可降低hiv病人死亡率根据一项新的研究，对hiv感染者进行一项低成本的操作简便的尿液测试用于诊断是否患有结核病（tuberculosis ， tb）有助降低hiv阳性患者在医院的tb死亡率。相关研究结果于2016年3月9日在线发表在the lancet期刊上，论文标题为“effect on mortality of point-of-care， urine-based lipoarabinomannan testing to guide tuberculosis treatment initiation in hiv-positive hospital inpatients： a pragmatic， parallel-group， multicountry， open-label， randomised controlled trial”。

在非洲，将近40%感染上hiv的成年人是由于tb而死亡。在这项研究中，来自南非开普敦大学等多家研究机构的研究人员在撒哈拉以南非洲地区的10家医院开展这项研究。他们认为如果能够更广泛地执行，那么这种低成本的检测方法每年可能拯救上千条性命。

论文通信作者keertan dheda教授解释道，“这是tb诊断性测试的首次临床试验，它证实死亡人数显著下降。这种死亡率下降可能是因为尿液测试与常规测试联合使用，从而导致更多的病人较早地开始接受tb治疗。”

【3】sci rep：哇！尿液气味改变可预测老年痴呆？！

阿尔茨海默病是最常见的一种痴呆病症，在美国，65岁以上的患者大约有五百一十万。目前，在患者生前，并没有任何一种诊断方式可以确诊阿尔茨海默病。尽管现在我们并不能阻止或是逆转这种疾病的进程，然而，一种准确的诊断，可以让患者及他们的家庭为将来做好打算，并寻求减轻症状的治疗。

近日，来自于美国农业部，monell中心的一项最新研究发现，在小鼠的阿尔茨海默疾病模型上，有一种特异的可识别的气味的特征。这种特异的尿液气味的出现，早于显著性的阿尔茨海默病大脑病理学的发展，这个发现提示，也许我们可以开发出一种非侵入性的工具，来早期诊断阿尔茨海默病。

这项研究结果最近在线发表在scientific reports杂志上，研究人员们利用app小鼠模型，即模拟阿尔茨海默大脑病理特征的小鼠模型，开展了这项研究工作。利用行为学和化学分析，研究人员们发现，每一批app小鼠所产生的尿液气味谱，都可以与对照组区别开。而且，这种气味的改变，并不是因为新化合物的产生，而是尿液中现有化合物浓度的相对变化。另外，这种气味的改变与年龄无关， 且出现在大脑病理变化改变之前。这些发现表明，尿液的气味特征可能与某种潜在基因的表达有关，而不是由大脑的病理改变发展引起的。这种特征性气味的改变可以来预测阿尔茨海默病。

【4】尿液分析预测肥胖及相关代谢疾病原文报道：urine profiles provide clues to how obesity causes disease在最近一项研究中，科学家们从肥胖人群的尿液样本中发现一些化合物分子，对于了解肥胖如何导致相关疾病发生提供了深入见解。

超重或肥胖是导致心脏疾病，中风，糖尿病和癌症发生的高风险因子，但将身体脂肪含量与疾病相关联的分子机制一直不清楚。

在这项研究中，研究人员发现肥胖个体的尿液样本中有一些可检测的"代谢性指标"，靶向这些代谢物的生成过程或可减轻肥胖对相关疾病的影响。这项研究结果最近发表于国际学术期刊science translational medicine。

【5】plos one：尿液中双酚a（bpa）或是预测前列腺癌的标志物最近，辛辛那提癌症中心一项最新研究调查结果显示，男子尿液中双酚a（bpa）可能是预测前列腺癌的一个标志，低水平的bpa暴露会导致非恶性和恶性前列腺细胞的细胞变化。这项研究发表在3月3日的plos one杂志上，这项研究提供了第一手的证据表明，尿双酚a水平可能有助于预测前列腺癌，暴露于低剂量的bpa，细胞复制周期的中断可能会导致前列腺的癌症发展。

双酚a是环境污染物，有雌激素活性，主要用来制造硬质透明塑料，常见于许多食品产品容器。它已与神经缺陷，糖尿病和多种癌症包括乳腺癌和前列腺癌的发生相关。辛辛那提癌症中心研究员shuk-mei ho博士说，人体暴露于双酚a是常见发生的，动物研究表明，双酚a有助于前列腺癌的发展，但有关在人类中的数据很少。

除了年龄，前列腺癌的其他主要贡献因素是种族和家族病史，而鲜为人知的是内分泌干扰物对前列腺癌的影响。在美国，暴露于双酚a是广泛的，超过90％的总人口暴露于bpa下，主要经皮肤吸收，吸入和污染的食物和水。

【6】j. proteome res.：利用尿液诊断自闭症患儿英、澳两国科学家近日研究发现，自闭症患儿尿液的化学成分不同于正常儿童。研究人员认为，该发现有助于开发出新型尿液检测法，使自闭症的及早诊断和治疗成为可能。相关研究发表在最新一期《蛋白质组学研究》杂志上。

自闭症又称孤独症，被归类为一种由神经系统失调导致的发育障碍，症状主要表现为社会和语言交往障碍以及兴趣和行为的异常。由于该种疾病的生理症状并不明显，因此目前其诊断过程十分漫长，涉及一系列的试验，需要测试孩子的社会交往和沟通能力以及想象力等诸多方面。

从医学角度来说，对于自闭症患儿的治疗越早越好，如能在一岁半之前即进行早期干预，则可大大提高治疗效果。但这种早期干预需要建立在明确诊断的基础之上，依靠目前的诊断方法，要在孩子如此小的时候判定其是否患有自闭症十分困难。

【7】尿液也能用来检测癌症？

来自约翰霍普金斯医学院的科学家报道他们开发出了一种采用尿液准确检测宫颈癌的方法，相比其他直接检测宫颈组织基因标记物的方法具有更高的准确度。

这种新方法不同于以前的任何方法，因为他们不仅检测人体组织的dna变化，同时还检测hpv病毒的dna，这种病毒可以通过性传播，最终导致各种疾病。这项研究近日发表在《肿瘤预防研究》杂志上，文章作者认为他们这种检测基因标记物的新方法灵敏度更高，在鉴定所谓的cin2损伤测试中准确率高达90.9%，cin2损伤指不仅可能发展成为癌症，同时还可能发展成为高度转移性癌症的异常细胞导致的宫颈损伤。此外，他们还强调检测所需的人体基因及病毒基因的dna都可以从尿液中提取出来，他们可以通过这些dna鉴定出病人是否携带这种损伤，灵敏度高达75%。而去年夏天欧洲批准使用的两项通过宫颈组织涂片检测dna甲基化的商业测试灵敏度仅为64%。

“如果进一步研究验证了这些发现，那么尿检将是一项快速廉价而又准确的确定是否必要进行活检的新手段。”论文资深作者rafael guerrero-preston解释道，他是约翰霍普金斯医学院的头颈癌手术医生兼副教授，“宫颈组织涂片异常的hpv阳性女性通常会进行活检以确定是否患有宫颈癌，但是研究表明50%的活检不仅没有必要，反而会导致疼痛、忧虑、不育以及高医疗费用。”

【8】利用尿液代谢产物来预测个体患糖尿病的风险新闻阅读：urine metabolites may help predict which obese teens will develop diabetes近日，在美国奥兰多举办的第99届内分泌学会会议上，来自杜克大学医学院的研究人员表示，他们在患糖尿病、肥胖的黑人青少年机体的尿液中发现了一种特殊的代谢标记物，这种新型标记物或有望帮助研究人员与有效预测青少年患2型糖尿病的风险。

医学博士pinar gumus balikcioglu表示，在进行了详细的代谢分析后，我们发现，相比非糖尿病的肥胖青少年而言，肥胖的2型糖尿病青少年机体中一种名为血清素的主要代谢产物水平发生了明显降低，同时，相比非糖尿病青少年而言，糖尿病青少年机体中多种其它代谢产物的水平上升了。

2型糖尿病的主要决定子就是肥胖，肥胖会诱发机体对胰岛素的效应耐受，然而很多肥胖个体都不会产生胰岛素耐受性，而且仅会有一部分个体最终会发展成为2型糖尿病；为了鉴别出患糖尿病高风险的个体，研究者认为非常有必要寻找那些能够预测胰岛素耐受性和糖尿病发展的代谢标志物。

【9】acs nano：突破！科学家利用来自尿液的生物标志物进行早期癌症筛查日前，来自韩国蔚山国家科学技术研究所的研究人员通过研究开发出了一种新技术，该技术能够有效在尿液或血液中有效鉴别出促进癌症发生的物质，相关研究刊登于国际杂志acs nano上。文章中，研究人员开发出了一种集成的离心微流体平台（exodisc），这种设备能够对尿液中的胞外膜泡（extracellular vesicles，evs）进行分离。

研究人员希望这种技术或能用于临床设备中来检测尿液中基于胞外膜泡的生物标志物，从而用于癌症诊断；胞外膜泡是一种细胞衍生的纳米囊泡结构，其尺寸仅有40-1000纳米，存在于几乎所有类型的体液中，同时胞外膜泡在细胞间的通讯中也扮演着关键角色，还能够参与调节多种细胞功能的生物信号的运输。尽管研究人员增加了胞外膜泡作为潜在生物标志物进行多种疾病的诊断以及预后评价，但当前分离和分析胞外膜泡的方法往往需要进行长时间复杂的处理过程，比如一种经常用于分离胞外膜泡的方法—超速离心法，其就需要多个耗时的步骤，包括离心作用，并且还需要获取较大的样本量，但最后往往纯度和产量较低。

【10】lancet子刊：简单的尿液检测就能知道你吃的是否健康？

日前，来自帝国理工学院等机构的研究人员通过研究开发了一种新型的尿液检测技术，或能帮助测定机体饮食的健康状况，研究者指出，利用五分钟的测试就能够对个体尿液中的生物学标记物进行测定，而这些生物学标记物是由个体摄入的食物破碎所产生的，比如红肉、鸡肉、鱼肉、水果和蔬菜等。

同时研究者表示，他们还能够通过检测发现个体摄入脂肪、糖类、纤维素和蛋白的水平。尽管当前研究还处于早期阶段，但研究者希望能通过后期更为深入的研究来追踪患者的饮食方式，同时这种检测手段还能够用于减肥程序中帮助监测减肥者的食物摄入情况。大量研究证据表明，当人们高报摄入水果和蔬菜水平的时候，他们往往会不正确地记录自身的饮食情况，而且会低报摄入不健康饮食的水平，进食记录不准确的可能性往往会增加个体过重或肥胖的风险。

研究者gary frost教授指出，所有营养和饮食研究中的主要缺点就是我们往往没有准确可靠的方法来测定人们对饮食的摄入情况，我们往往会仅凭个体给出的饮食记录来进行研究，但实际上研究表明，大约60%的人群都会在一定程度上错误报告其饮食的情况，本文研究中我们开发的新型检测手段或许就能够准确测定个体真正的饮食状况。

【11】bmc cancer： 新技术可通过检测尿液来帮助诊断乳腺癌，刊登在国际杂志bmc cancer上的一篇研究论文中，来自弗莱堡大学的研究人员通过研究开发了一种新技术，其可以通过分析尿液样本来帮助检测乳腺癌，这种方法可以确定调节细胞代谢的分子micrornas的水平，而通常在癌细胞中micrornas的水平会失调；通过确定尿液中micrornas的组成，研究人员就可以使得该技术诊断乳腺癌的成功率达到91%。

世界上大约有170万女性患乳腺癌，同时乳腺癌有是女性常见的癌症之一，该病每年会造成超过52万人死亡，然而截止到目前研究人员一般是通过乳房x线摄影术或超声检查来进行乳腺组织癌症的检查诊断，但由于乳腺组织射线照射的暴露通常也会使得很多患者的疾病复发。

本文中研究者开发的这种新技术通过利用尿液样本就可以对乳腺癌进行检查，该技术基于患者机体代谢的改变，研究者对尿液中的9种micrornas分子进行浓度测定，而micrornas分子可以调节细胞的代谢，对比健康样本和疾病样本后，研究者发现，有4种micrornas的水平表现出了明显的差异。

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