一滴淚，30秒，可實現糖尿病白內障無創診斷，交醫發佈新成果

糖尿病性白內障作爲糖尿病患者的常見併發症，其術前精準診斷對降低手術風險、改善預後至關重要。上海交通大學醫學院附屬第九人民醫院眼科蘇蘊副研究員、範先羣教授、郭濤主任醫師與華東師範大學萬晶晶教授團隊合作，開發了一種基於納米顆粒增強激光解吸電離質譜（NELDI-MS）的新方法，僅需10納升（0.00001毫升）淚液，在30秒內即可實現對糖尿病性白內障的精準、無創診斷，併成功揭示了糖尿病性白內障在眼表與眼內獨特且密切相關的代謝重編程規律。

相關研究成果在線發表於《自然通訊》，華東師範大學博士研究生祁子衡、上海交通大學醫學院附屬第九人民醫院博士研究生王淼、主治醫師嚴晨熙爲共同第一作者。萬晶晶教授、蘇蘊副研究員、範先羣教授、郭濤主任醫師爲共同通訊作者。

直面痛點：追尋無創診斷的“金鑰匙”

淚液作爲一種完全無創、易於獲取的眼部體液，蘊含着豐富的疾病分子信息，是理想的無創診斷生物標誌物來源。然而，非刺激性淚液的量極少（單次僅微升級），且其中代謝物濃度低，對分析技術的靈敏度與通量提出了極高要求。傳統的液相色譜-質譜聯用技術所需樣本量大、前處理複雜、分析時間長，難以應用於臨牀淚液樣本的高通量檢測。

該研究團隊另闢蹊徑，構建了高性能的納米顆粒增強激光解吸電離質譜平臺。該平臺利用自主研發的鐵納米顆粒作爲基質，將代謝物檢測的信號響應提升了1-3個數量級，同時實現了高通量（每個樣本檢測時間<30秒）、高靈敏度（檢測限低至0.1ng）和高重複性，完美契合了痕量淚液代謝分析的需求。

破壁而行：10納升淚液，實現精準診斷

利用該創新技術，研究團隊對168名白內障患者（包括86名糖尿病性白內障和82名單純年齡相關性白內障）的淚液樣本進行分析。通過對淚液代謝指紋進行機器學習，成功構建了一個僅包含三個關鍵代謝特徵的診斷模型。

該模型在驗證隊列中表現出色，靈敏度爲85.9%，特異性爲82.0%。這意味着，僅需採集10納升淚液，即可在分鐘級別內實現對糖尿病性白內障的精準、無創鑑別診斷。

深入機制：揭示眼表與眼內的代謝“對話”

該研究深入探索糖尿病性白內障的發生機制。爲了對NELDI-MS篩選出的關鍵代謝特徵進行精準鑑定，團隊創新性提出了基於痕量樣本的快速二維信息特徵匹配策略，成功將淚液中的診斷標誌物註釋爲甘油-3-磷酸、9,10-DHOME、12,13-DHOME和N-乙酰神經氨酸。

這些代謝物與能量代謝、炎症和氧化應激密切相關。通過對匹配的房水樣本進行分析，團隊在眼內發現了1,5-脫水葡萄糖醇作爲糖尿病性白內障的生物標誌物。相關性分析表明，眼表淚液與眼內房水的代謝紊亂雖不相同，但密切相關。進一步的細胞和離體晶狀體實驗證實，1,5-脫水葡萄糖醇能通過上調抗氧化酶水平，顯著減輕高糖誘導的晶狀體氧化應激和混濁，發揮了保護作用。這揭示了1,5-脫水葡萄糖醇水平降低可能是糖尿病性白內障發生發展的重要環節。

該研究將高性能NELDI-MS技術與機器學習相結合，首次實現了基於痕量淚液代謝指紋的糖尿病性白內障無創診斷，並建立了連接淚液與房水的代謝研究新策略，爲疾病機制探索提供了新視角。

該方法具有無創、快速、樣本需求量極低、準確性高的顯著優勢，有望在未來轉化爲一種適用於眼科門診的常規篩查工具，爲實現糖尿病性白內障的早期診斷、風險預警和個性化治療提供強有力的技術支撐。該研究模式也可推廣至其他基於痕量體液的無創診斷研究領域，具有廣闊的臨牀應用前景。