《蛋白质组学如何守护大众健康》?
若将人体比作一座繁华都市,基因组便如同城市的建筑设计蓝图,而真正驱动城市脉动的,则是蛋白质组这一庞大系统。每一次心脏的搏动、肝脏的代谢解毒、大脑的认知运作,事实上都源自不同蛋白质的精确协同,它们如精密工匠般各司其职,共同支撑起这座名为“生命”的宏大城池。
面对全球老龄化进程日益加深、慢性疾病高发的现实,公共健康体系正承受前所未有的压力。现代医学正在发生深刻转向——由被动“治已病”逐步迈向主动“治未病”的前瞻模式。在此背景下,如何在症状尚未显现的数年前便捕捉到病变的“蛛丝马迹”?又该如何针对不同患者定制个性化诊疗策略?新药研发能否找到更高效的突破口?这些长期困扰医学界的关键问题,正在蛋白质组学的革命性进展中找到全新答案。
中新健康特邀西湖大学郭天南教授与赛默飞精准医学高级经理轩玥博士,围绕蛋白质组学技术突破、临床应用发展前景以及中国方案对全球医学的深远影响,展开深度对话与解读。
从“静态蓝图”迈向“动态明镜”
提及蛋白质,公众并不陌生;然而“蛋白质组”这一专业概念,却鲜为大众所熟悉。轩玥博士向中新健康阐释道,基因承载着遗传密码,它诉说着生命的各种“可能性”;而蛋白质组学则聚焦于人体内那些时刻活跃变化的蛋白质网络,能精准映射身体当前的运转状态——正常抑或异常。绝大多数疾病并非一朝一夕所致,而是长年累积的产物。基因层面的变异进展缓慢,早期不易察觉;相比之下,蛋白质的变化往往出现得更早、也更敏感,仿佛是疾病初露端倪时发出的第一声警报。
生命科学界流传着一句经典箴言:“生在基因,命在蛋白。”郭天南教授对这句话的内涵进行了深入解读:从呱呱坠地到生命终章,每个人的基因组大体恒定,但健康状态却始终处于流动变化之中。运动习惯、饮食结构、用药情况及身心波动,均能在短时间内引起蛋白质表达的显著变化。
正是凭借这种“即时反馈”的独特能力,蛋白质组学在疾病早筛领域彰显出无可替代的临床价值。以阿尔茨海默症等神经退行性疾病为例,轩玥指出,相关蛋白标志物在疾病极早期浓度极低,有时仅为百万分之一量级,传统检测手段往往“无能为力”。而蛋白质组学技术凭借超高的灵敏度,已在部分疾病研究中成功实现了“症状显现前数年锁定征兆”的突破。
在肿瘤诊疗维度,蛋白质组学同样开辟了前所未有的可能性。以被称为人体“指挥中枢”的甲状腺为例,面对甲状腺结节,仅凭影像学或基因检测很难精准判定其良恶性——不同患者的基因突变特征可能大相径庭,但病变所对应的蛋白质变化却往往呈现出清晰的规律性。郭天南表示,当基因数据与蛋白质数据交叉验证,便能更早、更准地作出判断,为医患双方提供坚实决策依据。
即便是同一种癌症,患者对治疗方案的个体反应也可能千差万别。轩玥解释,这种差异的根源在于每个人体内蛋白质组的独特性——正是基于这种差异,通过对大规模患者队列进行蛋白质组学分析,可以将患者精准划分为不同亚型,再针对各自特征匹配最适宜的药物,由此实现从“一刀切”到“量体裁衣”的转变,这正是精准医疗的核心追求。在新药研发领域亦是如此,一旦明确了疾病究竟激活了哪些蛋白质通路,科研人员便能更有针对性地设计新药进行阻断,从而显著缩短开发周期。
这一切的落地,离不开技术的强力支撑。近年来,质谱检测技术的跨越式进展,为蛋白质组学的规模化应用奠定了坚实基础。
2023年,赛默飞推出Orbitrap Astral质谱仪,在很大程度上推动了蛋白质组学从技术验证阶段向规模化应用的历史性跨越,为临床研究、药物开发及生物标志物发现等领域注入了全新动力。“新一代质谱设备能在极短时间内从血液样本中检出成千上万种蛋白质,动态范围横跨六个数量级,即便在低丰度标志物中也能实现有效检测,”轩玥介绍道。在2025年6月落幕的ASMS大会上,赛默飞再度推出Thermo Scientific™ Orbitrap™ Tribrid™ Apex及Orbitrap™ Excedion™质谱系统,旨在协助科研人员借助结构生物学、代谢组学等多维手段,更为全面地揭示疾病作用机制,并加速潜在药物靶点的筛选与验证。
技术进步正大幅提升研究效率。郭天南回忆道,二十年前攻读博士期间,“一周不眠不休,仅能解析一个蛋白质组;而如今,一天之内便可完成一百多个样本的检测。与此同时,质谱仪的稳定性也获得了质的飞跃,过去常担心设备随时可能‘罢工’,如今却可连续数月稳定运转而无需频繁维护。”
在他看来,高通量、低成本、高稳定性的质谱平台,为临床试验和药物研发的数据采集提供了坚实保障,也将对中国乃至全球药物创新的进一步突破产生重要推动作用。
蛋白质组学:从实验室迈向临床
基础科研的终极旨归,在于造福民生、守护公众健康。当下,中国的蛋白质组学研究已突破单一实验室的边界,正加速从前沿科学走向临床应用及大众健康管理。
今年6月,郭天南团队携手上海交通大学医学院、哈尔滨医科大学等单位在《自然》期刊发表重磅论文,成功绘制出迄今分辨率最高、覆盖范围最广的人体蛋白质组空间图谱。该研究涵盖了58种人体正常组织、251种组织亚型及25类癌症,定量解析超过1.3万种蛋白质,系统描绘了胎儿发育、健康组织及不同肿瘤中蛋白质表达的动态演变特征。
“蛋白质是绝大多数药物的直接作用靶点,”郭天南强调,“蛋白质靶点分布不明确,导致众多抗癌创新药在临床试验阶段因意外副作用而黯然折戟。”这张全新蛋白质“地图”的问世,或将为精准医学及药物开发揭开崭新篇章。
相较于癌症精准诊疗的高阶应用,两位专家一致认为,慢性病早期筛查与大众健康管理将成为蛋白质组学最快落地的应用方向。
“中国正逐步迈入老龄化社会,每个个体对自身健康的关注度都在攀升。”郭天南指出,常规体检常常遗漏重要的早期信号,而蛋白质组学检测则能比传统血常规和常规体检更早、更灵敏地捕捉亚健康状态及慢病萌芽迹象,实现疾病的前置预警。
轩玥则提出,若能对每个人的蛋白质组进行持续追踪,便可推动医疗模式从“有病才就医”向“未病先防、早控干预”转变。她透露,目前已有技术可实现指尖血样采集于滤纸片上,患者居家完成采样后寄回实验室,即可实现术后疗效及用药情况的远程监测。
“人体蛋白质状态时刻处于动态变化之中,运动、饮食、作息、用药乃至情绪波动,都会直接影响蛋白表达。”轩玥表示,通过阶段性持续检测与动态数据跟踪,能够实时掌握身体代谢和健康波动,提前干预潜在风险,真正达成主动健康管理目标。
展望未来,蛋白质组学的想象空间远不止于人体健康领域。郭天南介绍,其团队已开启跨学科前沿探索,积极推动蛋白质组学与AI、多组学数据的深度融合,致力于构建“虚拟细胞”模型。未来,新药研发或可依托虚拟细胞进行模拟实验,大幅减少对动物试验的依赖,显著压缩研发周期、降低研发成本。
回到文章开头所描绘的那座“城市”——蛋白质组犹如城市的实时监控大屏,清晰显示此刻哪条道路拥堵、哪栋建筑存在隐患、哪个区域亟需维护。随着技术门槛和成本不断下探、AI深度赋能,这块“监控屏”正逐步走出科学家的实验室,迈向更为广阔的临床实践与健康管理场景。(完)
(长江十年行)“世界泥石流天《然博物馆”如何蝶变为长江上游生态屏障》
七月的云南东川,雨季时节,小江两岸漫山遍野的新银合欢树郁郁葱葱,如同一条绵延的绿色丝带;河谷中的田畴仿佛大自然打翻了调色盘,五彩斑斓的作物铺陈其间,而小江水流平缓,静静地汇入金沙江的怀抱。
这般景象下,年近六旬的李自强老人,一位世代居住在小江岸边的当地居民,面对外来游客反复追问的一个问题——东川为什么享有“世界泥石流天然博物馆”的名号,常常感到难以说得清道得明。
东川区坐落于云南省昆明市的最北端,紧邻长江上游的金沙江畔,小江自境内蜿蜒而过,是金沙江的一级支流。这里的铜矿开采历史绵延两千余载,自东汉时期起便源源不断地为历代王朝供应铸币之材,因此赢得了“天南铜都”的美誉。
这座城因铜而兴,也因铜而衰。李自强回忆道,从他幼年记事起,外来者涌入矿山成为矿工,本地人则为矿工们耕作粮食,整个城市的一切——政府机关、学校、医院——都围绕着“铜”这一核心运转。年轻时,他曾在东川的一家工厂供职,负责生产冶炼铜所需的化工原料。
然而,到了20世纪90年代,东川的铜矿资源日渐枯竭,矿山相继停产关闭。李自强形容当时的情景犹如“多米诺骨牌依次倒下”,一切运转戛然而止——劳动者失去生计,商铺餐馆纷纷歇业,他自己也未能幸免,沦为下岗职工中的一员。
长期以来,伐薪烧炭、炼铜取利的生产方式让东川的生态环境承受了沉重创伤,加之该地区坐落于地质大断裂带之上,小江虽在东川境内流程仅有90余公里,但两岸曾经密布多达107条泥石流冲沟。1985年,东川的森林覆盖率仅剩13.3%,水土流失面积占全区国土面积的七成,每平方公里年输沙量竟高达1.2万吨。
“从前一到雨季,小江两岸的泥石流咆哮而下,那阵势就像‘座座山头走蛟龙,条条沟口吹喇叭’,洪水裹挟着泥沙瞬间吞噬了大片庄稼。”李自强感慨万分,正因为如此,东川被联合国教科文组织冠以“世界泥石流天然博物馆”之称号。
面对泥石流带来的无穷灾害,东川人民在数十年间展开了一场持久的综合治理攻坚战。他们首创了“稳拦排改”的泥石流治理体系,对泥石流沟道实施工程措施与生物措施双管齐下的协同治理——稳固山体结构、拦截泥沙下泄、疏导洪水通道、改造荒芜滩涂,这套方案后来被推广至全国各地的泥石流排导工程建设之中。
与此同时,针对海拔1600米以下造林难度极大的区域,东川自主研发了“漏斗底鱼鳞坑整地技术”,有效解决了树木成活率低下的难题。当地还以壮士断腕般的决心推进矿山整改行动,关闭并注销了67个矿业权,封堵矿洞约159座,建成绿色矿山6座;完成了金沙江流域昆明片区历史遗留废弃矿山生态修复示范工程——小江流域高山峡谷区(东川片)生态修复项目,累计修复面积达65.06公顷,涉及36座历史遗留矿山。
今日的东川,面貌已焕然一新。年均泥石流爆发次数从20世纪90年代的28次骤降至不足1次,森林覆盖率攀升至29.22%,每年输入金沙江的泥沙量锐减75%,东川已牢牢构筑起长江上游的一道坚固生态防线。
在稳固山河的同时,东川也在积极破解“资源枯竭”的发展困局。2004年,云南省在东川设立了再就业特区,各类企业接踵而至。李自强曾积极参与特区建设并实现了再就业,他感慨道:“如今连以前无人问津的铜矿废渣都成了宝贝,被一家海绵城市建材公司加工成透水砖,销往全国各地。”
昔日的泥石流荒滩,如今则华丽转身为充满希望的“沃土良田”。东川通过沿江面山治理、植树造林、泥石流防治、水土流失治理以及国土综合整治,累计垦造良田超过4万亩,惠及群众5万余人。先后建成了28个百亩以上的连片特色水果基地,亚洲规模第二的正大蛋鸡养殖项目以及农夫山泉重点产业项目均已投产并在发展中展现效益。
“泥石流地貌”本身也得到了创造性开发利用。2004年,东川勇敢迈出第一步,在泥石流沙滩上举办汽车拉力赛,随后这一赛事逐年升级为国际性赛事。该赛事与东川气势恢宏的红土地景观、第四纪冰川遗迹轿子雪山交相辉映,共同构筑起当地文化旅游产业的坚实支柱。2025年,东川累计接待游客488.72万人次,实现旅游总收入36.61亿元。
为了彻底褪去“世界泥石流天然博物馆”这一称谓背后的灰暗底色,东川将继续统筹推进山水林田湖草沙一体化治理,以咬定青山不放松的韧劲,进一步巩固和提升长江上游的生态安全屏障,书写属于自己的绿色蝶变新篇章。
{新成果可优化冠}心病高危群体抗栓治疗
哈尔滨7月16日专电(记者朱虹)《新英格兰医学杂志》16日在线刊发了一项来自哈尔滨医科大学附属第二医院心血管内科的重要临床成果,由于波教授与田进伟教授领衔的团队,基于大规模临床数据,为罹患冠状动脉多支病变并接受支架植入的冠心病患者,提出了一套全新的抗血小板治疗策略,被业内视为源自中国的创新用药方案。
在全球范围内,心血管疾病始终高居致死病因榜首。最新发布的《中国心血管健康与疾病报告2025概要》揭示了一个令人警醒的数据——大约每五例死亡案例中,就有两例与心血管问题直接相关。针对这一严峻形势,于波教授团队多年来一直聚焦于冠状动脉粥样硬化中高危斑块的演变机制及其临床结局的转化研究。于波教授指出,在需要接受支架治疗的冠心病群体中,约半数患者存在冠状动脉多支病变,这类患者体内往往伴有更为广泛且不稳定的斑块负荷。即便成功施行了血运重建并辅以规范的药物干预,其心血管不良事件复发风险依旧高企。因此,如何有效改善这一高危人群的远期预后,已成为当前心血管临床实践中的一项重大课题。
术后抗血小板治疗被公认为支架植入后预防血栓性缺血事件的关键一环。为探索更优策略,研究团队精心设计并实施了DAPT-MVD研究,从最初的方案构思、多轮专家论证,到多中心团队的组建以及最终成果的揭晓,前后历时整整八年。该研究覆盖全国22个省份的97家临床试验机构,共招募了8250名冠状动脉多支病变患者。最终的数据分析表明,相较于单用阿司匹林,持续使用氯吡格雷联合阿司匹林长达12个月的治疗方案,能够将包括心血管源性死亡、非致死性心肌梗死及非致死性卒中等在内的主要不良心脑血管事件发生概率显著降低18%,并且不会伴随大出血风险的上升。
据悉,DAPT-MVD研究系全球首个专门针对冠状动脉多支病变患者病情稳定后抗血小板策略展开的大型多中心随机对照试验,其研究结论无疑为这一类高风险患者群体的抗栓治疗优化,提供了极具价值的循证医学新指引。
《蛋白质组学如何守护大众健康》?若将人体比作一座繁华都市,基因组便如同城市的建筑设计蓝图,而真正驱动城市脉动的,则是蛋白质组这一庞大系统。每一次心脏的搏动、肝脏的代谢解毒、大脑的认知运作,事实上都源自不同蛋白质的精确协同,它们如精密工匠般各
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