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pixabay.com 撰文 | 王承志 责编 | 陈晓雪 ● ● ● 近来，新加坡国立大学助理教授 Huilin Shao 领导的研究团队发表了一种检测阿尔茨海默症（AD，俗称老年痴呆）的新技术，只需对病人的血液进行检测，一个小时便可得到结果。该技术有望在大量人群中对阿尔茨海默症进行筛查。[1] 当前，全世界约有5000万阿尔茨海默症患者，但据 WHO 预测到2050年全球患病总人数会飙升至1.35亿，这可能是人类将要面临的最严重的健康危机之一。由于阿尔茨海默症在出现症状前有数年甚至数十年的潜伏期，因此如何早期诊断是医学界长久以来的难题之一。 目前，阿尔茨海默症的诊断主要靠鉴定β-淀粉样蛋白（Aβ）的异常积聚。Aβ是细胞分泌的一种蛋白质，经水解后被分解一些短的片段（多肽），其中一些片段沉积在细胞基质中会对神经细胞（神经元）产生毒性。当大量神经元死亡时即会产生老年痴呆的症状。 当前，Aβ 的检测主要靠两种检测方法，一种是脑脊髓液样品检测，另一种是通过使用 PET 扫描仪的脑成像检测。前者是有创检测，后者花费很高，都难以进行大规模筛查。如何能够无创且便宜地检测异常积聚的 Aβ 是该领域的重点研究方向。 Shao 领导的研究团队发明了一种 Aβ 血液检测平台，命名为APEX（amplified plasmonic exosome，扩增的等离子体外泌体）。这种方法通过检测血液中与外泌体结合的Aβ，其结果与PET具有很好的相关性。 与检测脑脊液相比，血液中的 Aβ 蛋白浓度很低，实验表明其血浓度接近常用的ELISA 检测法（ 酶联免疫吸附试验，一种检测血液中蛋白浓度的方法）的检测浓度极限，因此难以精确定量。并且，检测血液中的总 Aβ 蛋白与 PET 检测结果相关性很低，表明这种方法特异性很差。 研究者猜测，总Aβ蛋白特异性低的原因可能是血液中特定类型的 Aβ 蛋白才与 AD 相关。经过筛选，研究者把目光聚焦到一种叫做外泌体（exosome）的物质上。 外泌体是细胞分泌到胞外的囊泡结构，它像一个集装箱，携带大量货物，在细胞间穿梭。不同的外泌体表面有不同的分子标记，就像集装箱上的收货单，通过这种方式被特定的细胞识别。 研究者首先确定了一些外泌体携带有 Aβ 蛋白（图1）。研究者使用纳米孔技术来捕获外泌体，并通过一种原位酶扩增的技术，将捕获到的外泌体信号放大（图2），并运用表面等离子共振来进行检测。 图1：外泌体携带有Aβ蛋白。图片来源：参考文献1 图2：纳米孔捕获外泌体与原位扩增。图片来源：参考文献1 经过测试，这种被研究者命名为 APEX 的检测方法灵敏度比以前的 ELISA高了几个数量级。研究者们用 APEX 方法对84名受试者的血液进行了检测。其中有17名AD 患者，18名轻度认知障碍（MCI），16名无认知障碍（NCI）的健康人，以及9名血管性痴呆和12名神经血管损害的病人。 检测结果显示，外泌体结合的 Aβ 蛋白与认知程度呈显著的相关性，而未与外泌体结合的 Aβ 蛋白和血浆总 Aβ 蛋白没有显示这种相关性（图3），这证实了研究者之前的猜测：特定类型的 Aβ 蛋白才与 AD 相关。 图3：外泌体结合的Aβ蛋白与认知程度呈显著的相关性。图片来源：参考文献1 为了便于大规模筛查，研究者将这种检测技术做成了生物芯片（图4）。每个芯片可以同时检测60个样本，并在1个小时左右得到检测结果。研究者对媒体表示，这种芯片很容易用于大规模筛查，目前该实验室正在和商业公司合作，争取5年内将该成果推向市场。[2] 图4：可以同时检测60个样本的生物芯片。图片来源：参考文献1 |
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