人類表型組計劃取得原創成果，與中醫經絡理論存在關聯

皮膚熒光“照”出腦卒中等疾病

近日，上海交通大學教授殷衛海和中國科學院院士、復旦大學教授金力等人合作發表的論文《角蛋白的表皮綠色自發熒光是器官損傷的共同生物標志物》引發業內關注，這篇論文介紹了上海市級科技重大專項“國際人類表型組計劃（一期）”取得的原創成果——發現表皮綠色自發熒光是腦卒中、肺癌等疾病的生物標志物。

科研團隊在此基礎上發明了儀器樣機，已啟動醫療器械注冊證申報工作。這款便攜式儀器有望用于以基層醫院為主的各類醫院以及家庭、社區，實現腦部、肺部等多種器官疾病的快速輔助診斷和健康評估，為大健康管理提供量化評估工具。

信任催生原始創新

這一探索始于5年前。當時，殷衛海帶領團隊研究紫外線對皮膚的損傷問題，發現小鼠的表皮綠色自發熒光強度與紫外線強度有關。

人和小鼠的皮膚表皮有4—5層，倒數第二層叫棘層，其細胞中的角蛋白1分子在藍光照射下會發出綠色熒光。體內炎癥和氧化應激加劇后，熒光為何隨之增強？上海交大團隊通過實驗發現，炎癥和氧化應激能誘導棘層的角蛋白1切割，使這種分子在藍光照射下的綠色熒光上升。“角蛋白1分子結構好比燈籠，它的罩子被破壞得越厲害，射出的光就越多。”殷衛海解釋。

令人驚訝的是，這種生物機制不僅適用于紫外線引起的皮膚損傷，還可能適用于腦卒中、肺癌、帕金森病等多種疾病，即器官損傷造成的炎癥和氧化應激水平越高，人和實驗動物的表皮綠色自發熒光越亮。莫非，這種熒光是多種器官損傷的共同生物標志物？

2018年3月，上海市級科技重大專項“國際人類表型組計劃（一期）”啟動，旨在系統研究人類表型即人體特征，探索繼人類基因組之后生命科學的又一戰略制高點。作為一種可能與多種疾病相關的新表型，表皮綠色自發熒光引起了專項負責人重視。讓殷衛海感慨的是，在近3年的專項子課題研究中，他沒有受到短期考核的壓力，而是在寬松、信任的環境中開展原創研究。“我以前參與的一些科研項目，經費到賬后較短時間內就有成果考核，這種短期考核讓科學家難以沉下心來做‘從0到1’的原始創新。”

市級科技重大專項的另一特點，是圍繞重大戰略目標組建國際一流的科研團隊，集聚各方力量開展前沿攻關。以《角蛋白的表皮綠色自發熒光是器官損傷的共同生物標志物》為例，這篇論文的作者單位包括上海交大、復旦、中科院—馬普學會計算生物學伙伴研究所、上海國際人類表型組研究院、3家三級醫院等單位。他們聯合通過5個動物模型、2個細胞模型的實驗研究和一系列臨床驗證，揭示了表皮綠色自發熒光與腦卒中、肺癌等疾病的顯著關聯。

熒光增強部位吻合中醫經絡

這些科研成果有重要的臨床轉化價值。交大團隊發明了智能便攜式人體自發熒光檢測儀，已獲1項中國發明專利和1項澳大利亞發明專利授權。記者昨天在實驗室看到了這款儀器，它體積不大，受試者伸出手，讓儀器發出的藍光照射食指背側、手掌心、手肘內側等部位，電腦屏幕上就出現了熒光圖像。受試者的食指背側皮膚顯示出環形熒光，提示他的大腦處于亞健康狀態。“如果這個部位的自發熒光亮度比正常人高3—5倍、具有環形結構且人體左右側不對稱，就提示他很可能患有腦卒中。”殷衛海說。

與殷衛海合作的復旦大學附屬上海市第五人民醫院神經內科負責人介紹，在對缺血性腦卒中的臨床研究中，他們發現表皮自發熒光與疾病發生、病情變化高度關聯，其亮度上升提示有發病風險；在患者康復期中，熒光檢測值呈下降趨勢。這款儀器區分缺血性腦卒中病人和健康人的AUC（代表診斷準確率）已超過0.91，顯示具有較高的診斷價值。獲得醫療器械注冊證后，它可應用于以基層醫院為主的各類醫院，成為低成本的無創、快速輔助診斷工具，也可作為風險預警、康復評估儀器，為公眾健康保駕護航。

表皮自發熒光為何是器官損傷的共同生物標志物？科研人員通過細胞和動物實驗證明，器官損傷會產生炎癥或氧化應激因子，造成角蛋白1分子的切割，引起表皮自發熒光這一人體表型的變化。

一度讓殷衛海困惑的是，在不同疾病患者中，其手部的熒光亮度上升部位是不同的。比如，帕金森病人是食指背側亮度上升，心臟疾病患者則通常是手掌心發亮。這是什么原因？他與中醫專家討論時受到啟發，開始研究自發熒光與經絡的關系。他們發現，熒光上升部位與損傷器官所對應的經絡和穴位吻合，例如在有心臟損傷的病人手部，位于心包經上的“勞宮穴”和心經上的“少府穴”有顯著的自發熒光增強，而其他一些被測部位的熒光無顯著變化；又如在帕金森病人的手部，食指背側對應于大腸經的位置有顯著的熒光增強，“勞宮穴”位置則無異常發光。

“中醫經絡理論的本質，是體表和內臟有直接關聯，內臟疾病在體表特定部位有反應。”上海市針灸經絡研究所副研究員王宇解釋，“人類表型組計劃發現的表皮自發熒光與器官損傷有關聯，是對經絡理論的一種驗證。”其中，大腸經熒光異常與腦部損傷有關這一發現，還與生命科學的“腸腦軸”理論不謀而合。

如今，王宇等人正在和殷衛海合作，研究表皮自發熒光、經絡、疾病三者之間的關聯。這是一項中西醫結合、多學科交叉研究，講求“望聞問切”的中醫理論與人類表型組計劃雖相隔千年，卻顯示出越來越多的契合點。