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糖尿病肾病（DKD）是慢性肾病的主要病因，其诊断常依赖有创肾活检。研究人员开展以尿液挥发性有机化合物（VOCs）检测 DKD 的研究，发现特定 VOCs 可区分 DKD 与其他肾病，为 DKD 诊断提供无创新途径。
在医学领域，糖尿病肾病（DKD）是糖尿病常见且严重的并发症，约 20 - 40% 的糖尿病患者会受其困扰，更是慢性肾病的首要病因。然而，DKD 的诊断却困难重重。在 2 型糖尿病患者中，由于长期无症状的高血糖状态，DKD 的发现往往滞后。而且，当糖尿病患者出现肾脏问题时，医生常假定是 DKD 所致，但实际上其他原发性肾小球疾病也可能引发肾功能障碍。目前，肾活检是确诊 DKD 的 “金标准”，可明确病因并指导治疗，不过它属于有创操作，存在诸多风险，像腹壁出血、潜在肾衰竭，甚至罕见情况下会导致死亡。这使得部分患者拒绝接受，医生也可能因顾虑而忽视活检的必要性。同时，虽然新型诊断方法不断涌现，如检测 FRMD3 基因中的 rs1888747 多态性，但在临床实践中仍面临诸多挑战，无法广泛应用。
为了解决这些难题，来自泰国 Suranaree 科技大学的研究人员开展了一项别具一格的研究。他们把目光投向了挥发性有机化合物（VOCs），这类物质是人体代谢的副产物，能反映生理病理过程，已在癌症筛查中崭露头角，却在 DKD 等疾病的诊断方面鲜有人探索。研究人员大胆设想，能否利用 VOCs 检测来区分 DKD 与其他肾病综合征（NS）呢？这项研究成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员采用了一系列技术方法来推进研究。首先，他们收集了 135 名参与者的临床数据，这些参与者涵盖了健康志愿者、糖尿病但无 DKD 患者、DKD 患者以及其他肾病综合征患者。接着，收集每位参与者 20mL 的尿液样本，利用基于目标尿液 VOCs 的生物传感器进行分析。该传感器由五个商业金属氧化物半导体传感器组成，通过检测 VOCs 与传感器反应时的电阻变化来获取数据。在实验过程中，调整电压产生不同的热能水平，多次重复检测。最后，运用 R 软件和 SPSS 软件对数据进行统计分析，评估诊断准确性。
研究结果令人眼前一亮。在参与者特征方面，135 名参与者中，健康志愿者占 6.7%，糖尿病但无 DKD 患者占 38.5% ，DKD 患者占 37%，其他肾病综合征患者占 17.8%。糖尿病患者的年龄、空腹血糖（FBS）和糖化血红蛋白（HbA1C）水平高于其他组，但 DKD 与非 DKD 糖尿病患者之间、正常人与其他肾病综合征患者之间这些指标无显著差异。而在蛋白尿水平上，其他肾病综合征组显著高于其他所有组，糖尿病但无 DKD 组虽低于 DKD 和其他肾病综合征组，但仍高于正常组。
在尿液 VOCs 特征研究中，通过分析不同半导体传感器的电阻变量发现，S1、S4 和 S5 在电流超过 2500mV 时，不同疾病组间电阻变量无差异；S2 和 S3 在每个热能区间都能显示出尿液 VOCs 的差异。以 S2 为例，正常个体的 VOCs 进入传导室产生的电阻值最低，而其他肾病综合征组的 VOCs 在实验结束时电阻值更低，这表明其与金属氧化物的结合及释放自由电子能力更强。有趣的是，DKD 糖尿病患者的 min1 值低于非 DKD 糖尿病患者，min6 值却更高，说明 DKD 组的 VOCs 与金属氧化物结合及释放电子能力有其独特之处。
进一步对比 DKD 与其他肾病综合征的尿液 VOCs 差异时发现，在电流释放的 1 - 4 个周期（min1 - min4），DKD 患者与正常组、非 DKD 糖尿病组和其他肾病综合征组相比，VOCs 特征差异明显。通过受试者工作特征曲线（ROC）分析，S2 在 min1 - min4 区间区分 DKD 与其他疾病的能力显著，其中 S2min4 区分能力最强，区分 DKD 与正常组、非 DKD 糖尿病组和其他肾病综合征组的 ROC 曲线下面积（AUC）分别为 1.000、0.642 和 0.995 ，具有临床意义。以特定电阻值为临界值，如 S2min4 电阻值大于 5536、6285 和 5736 欧姆时，可区分 DKD 与正常个体、非 DKD 糖尿病患者和其他肾病综合征患者。
在研究结论与讨论部分，该研究成功证明了利用针对氢气和乙醇的半导体检测糖尿病患者尿液中的 VOCs，能够有效区分 DKD 患者与正常个体以及其他肾病综合征患者。这为 DKD 的诊断提供了一种无创替代方法，开拓了 VOC 分析在代谢疾病诊断中的新应用领域，使 VOC 生物传感器有望成为广泛应用于多种疾病诊断的有力工具。不过，研究也存在局限性。一方面，观察性队列研究未对蛋白尿低于 1 克 / 天的糖尿病患者进行肾活检，可能误将部分未确诊的 DKD 患者纳入非 DKD 组；另一方面，其他肾病综合征组中无糖尿病患者，与现实情况有差异，可能影响 ROC 分析准确性。未来研究需进一步明确 VOCs 与疾病病理生理的具体联系，扩大样本量，以提升研究的科学性和临床实用性。但不可否认，这项研究为糖尿病肾病的诊断开辟了新思路，为医学发展注入了新活力。
