密西西比大学的一位教授及其团队开发了一项技术，该技术有望在未来实现青少年糖尿病和创伤性脑损伤引起的慢性创伤性脑病的早期诊断。这项技术使研究人员能够观察和标记哺乳动物血液中的蛋白质形状和相互作用，可能在人体甚至尚未出现症状时就实现疾病的早期诊断。
该团队由药学院药理学教授Joshua Sharp领导，成员包括加州大学圣地亚哥分校化学与生物化学教授Lisa Jones，以及密西西比大学药物科学研究所药理学副教授兼研究副教授James Stewart。该研究发表在《自然通讯》期刊上。
Sharp表示："在医学诊断和疾病研究中，普遍的做法是通过观察特定分子数量的变化来诊断疾病或了解特定生物过程如何工作。例如，在年度体检中，医生可能会查看糖化血红蛋白A1C水平，即血液中特定修饰类型血红蛋白的含量。然而，我们知道对于许多疾病来说，早期阶段并不一定是特定分子数量的变化，而是该分子的行为方式。"
这项新技术使用一种试剂（能够产生化学反应的物质）和紫外线，使研究人员能够观察糖尿病小鼠中蛋白质的行为方式，而不仅仅是观察蛋白质的定量存在。
Sharp解释道："为了发挥功能，蛋白质必须形成这些复杂的折叠三维结构，而这些三维结构实际上执行着生命所依赖的化学反应。这些折叠蛋白质如何与其他物质相互作用，是它们工作原理的关键。通过这项技术，我们可以观察蛋白质的折叠方式及其与其他物质的相互作用，以及在患病细胞与健康细胞中这些相互作用如何变化。"
Sharp将这项新技术的发现比作用喷漆罐研究一团毛线。
他表示："如果我有一团毛线，你根本不知道这团毛线是如何缠绕的；毛线可能有成千上万种不同的缠绕方式。但如果我拿一罐喷漆喷在球上，然后展开毛线，你就能看到毛线的哪些部分在外面，哪些部分在里面，这缩小了毛线可能的缠绕方式。"
研究蛋白质内部分子的基本思路与此相同。
Stewart表示："通过捕捉疾病状态下蛋白质结构的变化，例如我们在糖尿病中观察到的补体激活和铁处理改变，我们可以开始识别可能比传统生化标志物更早出现的结构生物标志物。"
这是首次存在一种技术，能够在临床样本中同时检查多种蛋白质的三维结构变化。
虽然该技术仍在开发中，但研究团队正在努力将其用于寻找1型糖尿病和创伤性脑损伤等疾病的早期诊断标志物。
Sharp表示："我们的希望是能够使用这种方法找到1型糖尿病的早期结构生物标志物，从而开发出针对性测试，以便我们可以通过简单的血液检测尽早筛查儿童，使预防性治疗有机会发挥作用。"
此外，他们希望开发并使用该技术来更好地诊断创伤性脑损伤。
这项技术开辟了新的研究领域，可以找到有助于检测难以诊断疾病的疾病生物标志物。
Stewart表示："对于普通人来说，长期影响是更精确和更早地检测疾病的潜力，因为这种方法使我们能够确定蛋白质是否正常运作，或者是否已被疾病结构性改变。"
"未来，这可能会转化为能够更早检测疾病、更准确地监测疾病进展并帮助指导治疗决策的血液检测。"
论文详情：
Mingming Zhao等人，《哺乳动物全血中的自由基足迹分析》，《自然通讯》(2026)。DOI: 10.1038/s41467-026-68982-4
期刊信息：
《自然通讯》
提供机构：密西西比大学
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