近日，国际知名期刊《Free Radical Biology and Medicine》在线发表了西安交通大学第一附属医院麻醉手术部王强教授团队在糖尿病认知功能障碍（DACD）早期诊疗方面的最新研究成果，论文题目为“Label-free in vivo assessment of brain mitochondrial redox states during the development of diabetic cognitive impairment using Raman spectroscopy”。这是继2021年2月在《Journal ofAdvancedResearch》（2020 IF：10.479）发表的“Early label-free analysis of mitochondrial redox states by Raman spectroscopy predicts septic outcomes”取得的医工交叉方面的另一原创性成果。该研究率先采用共振拉曼光谱技术这一“光指纹”工具，成功活体监测了DACD发生发展过程中大脑的线粒体氧化还原状态失衡，为DACD早期预警提供一个新指标与监测手段。

我国糖尿病患者高达1.47亿，易感人群约为1.97亿，高居世界首位。DACD已超越心脑血管并发症，成为糖尿病患者第二大死因，尚无有效的诊断和指导治疗的早期生物标记物。而脑功能认知障碍的早期阶段常出现粒体氧化还原状态失衡，其相应分子可作为认知损伤的早期标志物。基于此，王强教授团队积极探索建立检测新策略，采用共振拉曼光谱技术这一“光指纹”工具，聚焦线粒体氧化还原状态，成功建立相应算法，取得了活体监测DACD发生发展过程中大脑线粒体氧化还原状态失衡的突破性进展。

该研究在原代皮层神经元、离体器官型脑片的高糖培养模型和糖尿病小鼠等3个层面，首次表明共振拉曼光谱技术能够在体检测大脑的线粒体氧化还原状态失衡，同时这种线粒体氧化还原状态失衡，与突触损伤和神经元凋亡有关，这也是率先采用共振拉曼光谱技术在体监测DACD发生发展过程中线粒体氧化还原状态失衡的研究。研究结果表明，暴露于高糖环境下的培养神经元和器官型皮层切片的线粒体氧化还原失衡可通过750 cm^-1和1128 cm^-1的拉曼峰面积的减少来量化，这也与突触损伤和神经元凋亡有关。8、16、24周龄db/db小鼠750 cm^-1和1128 cm^-1的拉曼峰面积也有所下降，与线粒体NAD+/NADH氧化还原偶极有高度相关性。值得注意的是，在8周大的糖尿病小鼠中，线粒体氧化还原失衡发生在可测量的认知能力下降之前，这可能预示着糖尿病即将出现认知障碍的信号。

基于共振拉曼光谱技术成功在体评估了不同周龄阶段的糖尿病小鼠大脑的线粒体氧化还原状态变化，结合相应的认知功能障碍评估结果显示：早在第8周龄db/db小鼠认知能力下降之前，即可检测到大脑的线粒体氧化还原状态失衡，为DACD提供了一个早期预警新指标。这一成果有助于制定相应的早期干预治疗措施，为DACD疾病进展研究提供了一个新的技术手段和策略，有望实现早期风险分层和及时干预治疗，对糖尿病其他相关并发症研究借鉴意义重大。

西安交通大学第一附属医院为本论文的第一作者单位及通讯单位。王强教授为通讯作者，翟茜助理研究员为论文共同通信作者，麻醉博士研究生吴梅艳、蒲凯瑞为该论文共同第一作者。本研究获得了国家自然科学基金面上项目和陕西省重点研发计划项目产业创新链项目的资助。《Free Radical Biology and Medicine》于1987年建刊，是一本历经三十余年发展历史的医学老牌杂志，现由Elsevier BV出版发行，2021年6月30日JCR公布的SCI期刊影响因子中，《Free Radical Biology and Medicine》最新IF指数为：7.376，JCI指数为1.34，位列Q1分区，其中在ENDOCRINOLOGY & METABOLISM排名17/146。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2022.03.005