呼口气就能测血糖：异想天开还是水到渠成?

文/ Andrew Curry

编译/易罗英

你也许连做梦都没有想过，有一天我们检查血糖值再也不用扎破手指了，只需要你呼出一口气就行！这是异想天开吗？目前也许还是，而将来，那可很难说啰。

测血糖，能够不扎手指吗

现在已有很多学者围绕着非创伤性血糖检测方式这一课题展开了研究，其中一位是获得美国糖尿病协会资助的，加利福尼亚大学综合临床研究中心的Pietro Galassetti博士，他致力于改变糖尿病患者检查血糖的现状，想让他们的这一检查过程变得更加轻松、简便。用他自己的话来说，“许多研究者多年来都在研究糖尿病患者呼出的气体。假如我们能从中发现些什么，那就有可能给患者带来莫大的福音——因为呼气比扎手指可容易多了，也舒服多了。”

事实上，呼吸分析在许多临床领域中可以作为有效的非损伤性诊断工具，例如溃疡病和囊肿性纤维化，但目前，由于种种原因，这一诊断方法在糖尿病领域还没有得到应用。Galassetti博士的思路是利用检测大气化学成分的科学仪器，来分析糖尿病患者呼出气体中的成分，通过科学运算来得出血糖评估值。根据他的乐观估计，在科技不断发展的基础上，20年内就能制造出呼气测血糖的检测仪。

原理其实很简单。将人体比作一辆轿车，要运行就必须消耗燃料（如脂肪和糖类），并产生气体排放。随着脂肪与糖类这两种“燃料”的配比不同，其产生的气体成分和含量也千差万别。对于糖尿病患者来说，由于胰岛素的绝对缺乏或利用不足，对糖类的消耗量就大大减少，对脂肪的消耗量也就大大增加，反映到产生的气体成分和含量上，与普通人相比就会有极大区别。

事实上，早在二十世纪初，人们便发现终末期糖尿病的一个典型特征，就是呼气中有丙酮味。其来源是由于人体消耗了过多的脂肪，其代谢产物丙酮过多地积聚在血液中，其中一部分就是通过呼气排出体外的。Galassetti博士说：“我真希望糖尿病患者呼出的气体就只有二氧化碳和丙酮这么简单。然而实际上，丙酮只是人体在代谢时产生的几百种气体中的一种。另外，假如一位糖尿病患者呼出气体中很容易地检测到丙酮，那也就意味着他已病入膏肓了。”

毫无疑问，将理论转变为实际可操作的过程，是一件非常复杂的事情。摆在面前的至少有两大障碍：首先要有一种机器，能足够精确地检测出人们呼吸气体中的成分；其次是需要确定计算方法，通过计算机能比较快捷地给出检测结果。这其中第一道障碍在二十世纪就获得了突破，这得归功于一位名叫F.Sherwood Rowland的化学家，他因为找到了检测大气中各种成分含量的方法而获得1995年的诺贝尔化学奖。从那以后，Rowland的科学继承者们通过不懈努力，又攻克了精确测量小样本混合气体成分的难关。

希望，离我们还有多远

时至今日，由Rowland所最先倡导的检测技术，精确度可以达到10/1015。Galassetti博士解释说：“这种精确度就相当于将整个美国西部用高尔夫球全部覆盖，然后从中挑出10个球出来。这种技术最近一次重要的应用，是在2008年北京奥林匹克运动会上面，我们运用它来分析主办城市以及协办城市的空气质量。”

然而，上面所说的只是打响了这场战役的第一枪。在人们呼出气体所含的数以百计的化学成分之中，究竟哪些成分与糖尿病是有关联的呢？Galassetti博士说道：“目前我们已经知道，随着血糖值的变化，呼出气体中的20～30种不同成分会产生变化。我们正在努力找到并确立一种计算公式，使得这些气体组分的变化能精确反映血糖值的变化。”

Galassetti博士和他的科研团队为此做了大量的实验。通常情况下，实验过程是先给受试者注射胰岛素，将其血糖降到正常值水平，然后采取呼气样本和血样，再给予葡萄糖注射，使其血糖值达到高血糖水平，再次采取呼气样本和血样。

在过去的一年中，他们已经测试了四组人群：未患糖尿病的人群数据作为基线，另外还有糖尿病前期、1型和2型糖尿病的人群，这些数据都被输入电脑之中，用来组建计算公式的模型。“现在我们已经有足够多的数据来对健康人的血糖值和胰岛素水平作出评估。”Galassetti博士说道，“在美国糖尿病协会的帮助下，我们进展很快。”

或许研究最终成功之日，就是糖尿病患者摆脱针刺式血糖检测之时？尽管前景是充满希望的，但Galassetti博士也告诫大家，到目前为止，我们所用的血糖监测手段仍然无可替代，患者朋友还是要积极通过针刺的方法检查自己的血糖。“目前我们所从事的这项研究极其复杂，也极其耗费财力、人力和物力。研究成果走出实验室之前，我们还有大段路程要走，还有大量困难需要克服。但是我认为，它给我们提供了一个值得为之去努力的方向。我坚信，随着一道道难关被攻克，这项研究最终定会水到渠成，我们一定会成功的。”Galassetti博士满怀信心地笑着说。

原文作者简介：

Andrew Curry，美国著名作家、资深编辑，为《糖尿病前瞻》、《国家地理杂志》、《华盛顿邮报》、《探索与发现》等多家杂志撰写或编辑了大量著作，曾任美国莱比锡大学、印第安纳大学新闻学院、斯坦福大学、英国剑桥大学等多所高等院校客座讲师。热爱新闻、考古及自行车运动。