Nat Commun:抽管血就能查血管“糖衣”,心肾病早期检测迎新突破!


心脑血管疾病和肾脏疾病是全球死亡和致残的主要原因。据世界卫生组织统计,心血管疾病每年约夺走1790万人的生命,慢性肾脏病患病率约为10%,即超过7亿人受累。这两类疾病的共同关键在于微血管病变,而现有检测手段往往等到器官功能已明显下降时才能发现问题。近日,一篇发表在国际杂志Nature Communications上题为“Endothelial-erythrocyte glycocalyx exchange enables liquid biopsies of endothelial function”的研究报告中,来自英国布里斯托大学等机构的科学家们提供了一种全新思路:通过检测血液中红细胞表面的“糖衣”变化,来反映全身微血管的健康状况,从而将检测窗口大幅提前。

这层“糖衣”的学名叫内皮糖萼,是覆盖在血管腔内表面的一层富含糖和蛋白质的水合网状结构。它薄得肉眼无法看见,但功能极为重要:维持血管通透性屏障、调节白细胞迁移、感知血流剪切力变化。糖萼也是最脆弱的血管结构之一,在传统影像学或生化指标出现异常之前,它就已经开始受损。问题在于,糖萼存在于血管内皮细胞表面,很难直接、无创地持续监测。

红细胞具有糖萼且可通过显微镜进行定量分析

文章中,研究人员发现了一个巧妙的替代方案——红细胞糖萼。红细胞在血管中不断循环,每一次与血管内皮擦肩而过时,两者表面的糖萼成分会发生持续的相互交换。通过叠氮-炔环加成反应(即“点击化学”)技术,研究人员在雄性大鼠体内证实了这种双向转移的存在,并且进一步确认,红细胞表面的糖萼状态能够准确反映心脏和肾脏微血管内皮糖萼的改变,以及内皮屏障功能的直接测量值。

换句话说,医生不需要去穿刺肾脏或心脏组织,只需要抽取外周血,检测红细胞上的糖萼成分,就能间接“读出”原本看不见的微血管内皮是否已经受损。Matthew Butler博士指出,微血管系统的大部分区域目前对医生和科学家而言是“盲区”,因为血管太小无法直接成像。而红细胞糖萼的变化,可以在其他标志物尚未升高之前,就识别出微血管损伤。

这一发现的临床转化潜力在于双方向监测,一方面,它能用于早期筛查,发现尚未出现症状但糖萼已经受损的高危人群,例如高血压、糖尿病或慢性肾病早期患者。另一方面,它还能快速评估治疗是否有效——当药物成功修复血管内皮时,红细胞糖萼的变化也会随之出现,而不必等待数周或数月后的临床终点事件。Simon Satchell教授表示,这为实现前瞻性、预防性的医疗提供了有力工具,让疾病在真正“发展起来”之前就被干预。

当然,该研究目前主要基于动物实验验证了“红细胞糖萼预测内皮糖萼”这一核心机制,人体中的对应关系、不同疾病状态下的具体变化模式、以及能否标准化为临床检验项目,都是后续需要逐步回答的问题。但方向已经清晰:血液中那些最平凡的红细胞,每天穿行数万公里,它们表面那层薄薄的糖衣,正在成为一扇窥视微血管健康的窗口。对于数百万心肾疾病患者和高风险人群而言,这意味着未来或许只需一管血,就能在疾病还处于萌芽阶段时发出警报。(生物谷Bioon.com)

参考文献:

Butler, M.J., Ramnath, R.R., Crompton, M. et al. Endothelial-erythrocyte glycocalyx exchange enables liquid biopsies of endothelial function. Nat Commun 17, 3568 (2026). doi:10.1038/s41467-026-71848-4


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