基于汗液挥发性有机化合物代谢组学分析的消防员职业应激监测：一项GC-MS先驱研究

《Journal of Occupational Medicine and Toxicology》：Metabolomic profiling of sweat VOCs for occupational stress surveillance in firefighters: a GC-MS pilot study

本研究针对传统问卷法在应激评估中存在主观偏差的问题，开发了基于顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用技术（HS-SPME-GC-MS）的汗液挥发性有机化合物（VOCs）分析方法。通过对44名消防员的汗液样本进行代谢组学分析，研究人员筛选出6种与高应激水平（T-PSS-10评分≥32）相关的特征性VOCs标志物。采用偏最小二乘判别分析（PLS-DA）构建的联合标志物模型显示出84%的准确度、87%的灵敏度和81%的特异性，曲线下面积（AUC）达0.91，为职业人群应激监测提供了客观可靠的生化检测新方案。

　　

在现代快节奏的社会中，职业应激已成为影响从业人员身心健康的隐形杀手。特别是对于消防员这类高风险职业群体，长期处于紧急救援状态可能导致慢性应激积累，但传统的应激评估主要依赖自填式问卷（如T-PSS-10），在职业晋升等利益相关场景中容易产生回答偏差。如何建立客观、可靠的应激监测方法，成为职业医学领域亟待突破的难题。

正是在这样的背景下，Teerada Somphot团队在《Journal of Occupational Medicine and Toxicology》发表了一项创新性研究，他们另辟蹊径地将目光投向人体汗液——这种易于获取且包含丰富代谢信息的生物样本。研究人员设想，通过分析汗液中挥发性有机化合物（VOCs）的代谢特征，或许能够揭示应激状态的生化指纹，为职业健康管理提供新视角。

研究团队采用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用技术（HS-SPME-GC-MS）对44名曼谷消防员的腋下汗液样本进行系统分析。样本采集使用灭菌棉棒，在标准化条件下（下午1-4点，非应急状态）收集15分钟，确保反映基础代谢状态而非急性应激反应。通过对比消防员的泰语版感知压力量表（T-PSS-10）评分与汗液VOCs谱，研究人员运用统计学方法筛选潜在标志物，并采用偏最小二乘判别分析（PLS-DA）构建分类模型，通过受试者工作特征（ROC）曲线评估诊断效能。

GC-MS分析与潜在挥发性化合物标志物

研究共检测到430个色谱峰，从中筛选出6个与高应激水平显著相关的VOCs特征。这些化合物可能来源于人类代谢或皮肤微生物组的代谢活动，包括2-甲基十七烷（2-methylheptadecane）、十五酸乙酯（ethyl pentadecanoate）等。其中4个标志物在高应激组中表达上调，2个表达下调。PLS-DA得分图显示，应激组与对照组样本呈现明显分离趋势，证实汗液VOCs谱具有区分应激水平的潜力。

应激筛查效能

通过优化PLS-DA得分阈值，建立的联合标志物模型展现出优异的诊断性能。在最佳阈值下，该方法的准确度达到84%，灵敏度87%，特异性81%，曲线下面积（AUC）为0.91。对使用止汗产品的样本分析表明，除个别案例外，该方法受个人护理产品影响较小。

标志物的生物学意义

研究人员对筛选出的VOCs标志物的潜在生物学来源进行了探讨。2-甲基十七烷可能通过氧化和β-氧化反应产生，或与巨大芽孢杆菌（B. megaterium）等皮肤微生物相关；十五酸乙酯可能涉及羧酸酯酶介导的水解途径；十七醇（heptadecanol）则与长链脂肪醇代谢通路有关。这些化合物共同描绘了应激状态下代谢网络的重编程特征。

这项研究首次系统证实了汗液VOCs分析在消防员职业应激监测中的实用价值。该方法不仅突破了传统问卷的主观局限性，更开创了非侵入性、客观化的应激评估新范式。尽管样本量有限且仅针对特定职业群体，但研究揭示的代谢标志物为理解应激的生物学基础提供了新线索。未来研究可扩大样本规模，探索不同应激程度（低、中、高）的代谢特征差异，并验证该方法在其他职业群体中的适用性。随着检测技术的不断优化，汗液VOCs分析有望成为职业健康监测体系中的重要工具，为高风险职业人群的健康管理提供科学支撑。