盘点：尿液的秘密--疾病检测
2016-09-19 MedSci MedSci原创
【盘点】尿液的秘密--疾病检测医生、营养学家和环境科学家不仅对尿液的物理性状，如尿量、颜色、透明度、气味、pH和比重等感兴趣，也对尿液的化学成分特别感兴趣，因为它们揭示了有关一个人的健康与否、他们所吃的什么、他们正在服用什么药和环境中什么样污染物的关键信息。用于医疗目的的尿液分析可追溯到超过3000年前。事实上，直到19世纪末期，使用颜色，味觉和嗅觉进行尿分析是早期医师用于诊断疾病的主要方法之
医生、营养学家和环境科学家不仅对尿液的物理性状，如尿量、颜色、透明度、气味、pH和比重等感兴趣，也对尿液的化学成分特别感兴趣，因为它们揭示了有关一个人的健康与否、他们所吃的什么、他们正在服用什么药和环境中什么样污染物的关键信息。用于医疗目的的尿液分析可追溯到超过3000年前。事实上，直到19世纪末期，使用颜色，味觉和嗅觉进行尿分析是早期医师用于诊断疾病的主要方法之一。
即使在今天，数以百万计的化学尿液测试每天都在进行以识别新生儿代谢性疾病，糖尿病的诊断，监测肾功能，确认膀胱感染和检测非法毒品的使用。本文，梅斯医学小编就为您盘点尿液检测最新研究进展。
【1】新型尿液检测，诊断你的癌症风险？
在2016年美国癌症研究协会上研究人员指出，通过一项新的尿液测试可以在10分钟内发现病人体内是否含有异硫氰酸酯化合物（可有效预防癌症）。
研究人员指出，这意味着人们将不再需要记录食物日志。食物日志主要用于通过人口统计学研究探究饮食对癌症的影响。新型尿液测试有助于识别民众进食的种类，并探讨其是否有助于预防癌症。
根据美国国家癌症研究所的建议,十字花科蔬菜，如芝麻菜、花椰菜、甘蓝、芜菁甘蓝、羽衣甘蓝、卷心菜、甘蓝、花椰菜、白菜和豆瓣菜等富含丰富的纤维素和和营养成分如类胡萝卜素、维生素C、E和K、叶酸和矿物质。它们中也含有硫配糖体，这些化学物质中含有硫，会产生刺鼻的气味，并使植物具有苦味。
当人们摄入并消化硫配糖体后，它们会形成吲哚、腈、硫氰酸酯和异硫氰酸酯(ITC)等化合物。既往研究已经认识到吲哚三甲醇等可有效预防癌症。 （文章详见--新型尿液检测，诊断你的癌症风险？）
【2】CJASN：可预测早产儿肾损伤的尿液标志物
最新研究表明，肾损伤早产儿尿液中含有与肾功能正常尿液中不同的蛋白，有助于更好的诊断新生儿肾脏健康。研究结果将发表在Clinical Journal of the American Society of Nephrology (CJASN)期刊最新一期。
鉴于优化AKI诊断检查有助于临床医师更好的进行预防和治疗，来自阿拉巴马大学伯明翰分校的David Askenazi博士和同事对14种可预测肾损伤的潜在尿蛋白进行了评估。共纳入113例早产儿尿液标本，结果发现，在出后生头4天，AKI早产儿的胱抑素C，中性粒细胞明胶酶相关载脂蛋白，骨桥蛋白，丛生蛋白，和α-谷胱甘肽-S-转移酶水平肾功能正常患儿的1.7-3.7倍。这些蛋白可能是预测AKI的潜在生物标志物，值得进一步深入研究，
研究者称，“优化肾损伤诊断检查对临床医师如何治疗婴儿，预测结局，以及设计研究以防止和/或减轻AKI方面具有重要意义。”（文章详见--CJASN：可预测早产儿肾损伤的尿液标志物）
【3】Clin J Am Soc Nephrol：分析极低出生体重儿的尿液标志物或可预测急性肾损伤
根据最近的一项前瞻性队列研究，出生后第一个四天的尿生物标志物与出生后第一周急性肾损伤有关。
来自伯明翰阿拉巴马大学的David J. Askenazi博士为了探究早产儿尿液肾脏损害，以及尿液肾脏损害能否改善肾损害的检测，他和同事们对2012年2月至2013年6月入住阿拉巴马大学伯明翰分校新生儿ICU的113名极低出生体重儿（体重≤1200克或孕周<31周）进行了研究，评估了14种尿液标志物和AKI之间的联系。
结果表明，极低出生体重儿可以根据出生后四天内的尿生物标志物，预测出生后第一周内发生AKI风险；不过未来还需要更多的研究验证他们之间的关系。（文章详见--Clin J Am Soc Nephrol：分析极低出生体重儿的尿液标志物或可预测急性肾损伤）
【4】BMC MED：分析尿液可能对免疫介导的炎症性疾病大有裨益
免疫介导的炎症性疾病（IMID）是一组慢性和高致残性疾病,涉及到不当或过度的免疫反应,伴随着细胞因子失调、急性或慢性炎症。这类疾病的诊断和检测都十分具有挑战。
开发队列包含了1210名患者和100名对照组，通过核磁共振进行尿液代谢组学分析。每一种IMID疾病都纳入了2名能代表极端疾病活动度的患者（非常高或非常低）。使用多元线性回归分析进行疾病诊断和疾病活动的代谢产物关联分析。验证队列包含了1200名患者和200名对照组。
这项研究表明，对于IMID，尿液是具有临床效用的生物标志物。我们发现，不同IMID具有类似的代谢变化，特别是在临床上类似的疾病。这些标志物的发现，有利于改善诊断、减少侵入性诊断，以及对疾病进行监测。（文章详见--BMC MED：分析尿液可能对免疫介导的炎症性疾病大有裨益）
【5】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。
研究人员在一项临床试验中提供关键性的证据证实尿液LAM测试能够高效地、快速地和低成本地在病人生前诊断HIV相关性TB。鉴于世界卫生组织也推荐进行尿液LAM测试，这种测试方法应当被纳入撒哈拉以南非洲地区各国的国家结核防治规划中以便降低HIV感染者这因TB而死亡。（文章详见--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）
【6】Lancet Oncol：我国学者发现结外NK/T细胞淋巴瘤的遗传易感基因
结外自然杀伤/T细胞淋巴瘤（NKTCL）属于侵袭性非霍奇金淋巴瘤（NHL），鼻型是少见的特殊类型，好发于亚洲和拉丁美洲人，与EB病毒感染有关。随着人们对疾病遗传学变异的认识也有所进展，研究者进行了这项研究，识别影响个体NKTCL风险的常见遗传变异。
研究者对189名结外NKTCL鼻型患者和957名对照组进行全基因组关联研究。在4个案例对照队列（来自中国南方、北方、香港和新加坡地区）中进行验证。
研究者发现，6号染色体HLA-DPB1基因区域中的遗传变异位点rs9277378与NKTCL发病相关，且得到验证队列的验证。综合514例患者和5822例对照对照组基因数据后，荟萃分析结果显示，rs9277378与NKTCL显著相关（p=4·21 × 10−19, OR 1·84 [95% CI 1·61–2·11]）；HLA-DPB1抗原结合区域的四个氨基酸形成的单倍型（Gly84-Gly85-Pro86-Met87）与rs9277378的风险等位基因高度连锁，可以解释rs9277378*A风险等位基因与NKTCL易感性的相关性(OR 2·38, 单倍型P值 2·32 × 10−14)。这之间的联系跟MHC与EB病毒之间的联系是不同的。
此项首个最大规模NKTCL全基因组关联分析研究表明，HLA-DPB1基因与NKTCL显著相关。（文章详见--Lancet Oncol：我国学者发现结外NK/T细胞淋巴瘤的遗传易感基因）
【7】早产儿尿液或能修复受损肾脏
团队成员通过改变这些干细胞所沉浸的营养物质，将它们培育成各种类型的肾脏细胞。“它们表现得很像肾脏细胞，并且做的是后者应该干的事。”Levtchenko介绍说。
她同时表示，被发现的干细胞很充足——远多于该团队从成人尿液中收集的干细胞。早产儿的尿液更有可能提供足够的干细胞来源，以用于任何潜在的治疗方案。这或许是因为胎儿的肾脏会持续发育到出生，因此早产儿的肾脏仍在发育当中。
早产儿的干细胞似乎能保护其他细胞不受损伤。当该团队将顺氯氨铂（一种毒性癌症药物）应用到成人肾脏细胞后，所有细胞都死亡了。不过，当研究人员将干细胞加入这种混合物中，他们发现，尽管一些肾脏细胞死亡了，但其他细胞重新产生并生存下来。
该团队正在太过衰老或受到损伤的人类器官中测试这些来自尿液的干细胞，目标是令受损肾脏组织重生。（文章详见--早产儿尿液或能修复受损肾脏）
【8】从尿液颜色判断你有多缺水
在工作的间隙除了可以适量吃一些健康的小零食以外，及时补充水分更是必不可少的。我们都知道，水是一切生命所必需的物质。在我们人体内，水也是含量最多的成分，约占成人体重的60%～70%。此外，水在人体内还发挥着重要的生理功能。
实际上，当机体缺水超过体重的1%以上时，我们就会感到口渴，同时体温调节功能和体力都会受到影响；当缺水超过体重的5%时，则会出现精力难以集中，头痛、困乏、烦躁等症状；当缺水超过体重的10%就会严重危及生命。当然上述都是一些相对比较严重的缺水信号，其实即使是在我们并不感到口渴的时候，身体也会给我们一些该喝水的提示。
一个最直观的方法就是观察小便的颜色。在全球享有盛誉的美国克利夫兰诊所推出过一个“尿液比色卡”，形象地指导人们根据尿液颜色来判断缺水的程度。（文章详见--从尿液颜色判断你有多缺水）
【9】Sci Rep：尿液气味检查可发现阿尔茨海默症早期征兆
美国农业部国家野生动物研究中心(NWRC)化学家Bruce Kimball指出，在当前研究中，他们的工作是探究体外因素如病毒和疫苗等对体味造成的改变。他指出，现有证据表明阿尔茨海默症等疾病早期可体现在尿液气味的特征上。这一发现可能对治疗其他神经系统疾病也有影响。费城莫内尔化学研究中心和美国农业部(USDA)的研究人员将研究结果发表在Scientific Reports。
研究人员采用小鼠作为研究对象，他们试图培养出大脑中具有淀粉样蛋白斑块的小鼠，因此他们将人类相关基因插入小鼠基因组中，然后使用药物激活这个基因。小鼠的大脑细胞中含有这种突变基因后，大脑中会出现大量的淀粉样前体蛋白。
过多的前体蛋白形成淀粉样斑块阻塞了大脑，小鼠患上了类似人类阿尔茨海默症的疾病。表现出与人类类似的精神行为症状并不断恶化。这些老鼠被称为“淀粉样前体蛋白转基因小鼠模型,”或“应用型小鼠模型。”
研究人员使用三种小鼠进行实验，经过行为和化学分析，他们发现每个应用型小鼠模型的尿液气味的特征明显不同于对照组的小鼠。且他们认为这或许不是由于尿液中的组成成分不同，而是由于成分的浓度不相同所致。随着年龄的增长，这种气味特征并无显著变化。
Daniel Wesson博士指出，尽管这项研究还处于初级阶段，但是终有一天研究人员将发现阿尔茨海默症的早期生物标记物。（文章详见--Sci Rep：尿液气味检查可发现阿尔茨海默症早期征兆）
【10】Heart：尿液分析有助于降压治疗的临床决策
一项小型研究显示，通过一种简单的尿液分析就可以帮助医生评价患者对降压药的无反应是由于药物治疗抵抗还是不依从。该研究在线发表于Heart杂志。
研究者发现，在高血压诊所中评估的患者有25%至少是部分不依从降压治疗。英国莱斯特大学的Maciej Tomaszewski博士指出，通过尿液化验可以发现40种常用的降压药物。不依从与较高的血压水平相关，完全不依从的治疗的患者在尿液中不能检出处方的降压药物成分。
研究者写道，基于高效液相色谱串联质谱法的尿液分析是一个简单的非侵入性诊断测试，可以更好地对患者进行分层，以帮助决定是否进行治疗升级和给予不可逆的手术，如去肾交感神经术。
但成本似乎是一个问题。尽管每个尿液测试成本只有大约30英镑，但分析仪却耗资不菲，大约是15万英镑。
在未来的大型多中心研究中，需要提供估计的直接生化治疗不依从，以及在这种情况下难治性高血压管理的总体支出和筛选方法的成本效益评估。（文章详见--Heart：尿液分析有助于降压治疗的临床决策）
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