这项研究颠覆了传统眼科诊断方式：仅用10纳升泪液（相当于一滴泪的万分之一），在30秒内就能精准区分糖尿病性白内障（DC）和年龄相关白内障（ARC），准确率高达92.3%。该研究还鉴定出1,5-脱水葡萄糖醇（1,5-AG）是糖尿病性白内障的生物标志物。

该研究首次实现了基于痕量泪液代谢指纹的糖尿病性白内障的无创诊断，并建立了连接泪液与房水的代谢研究新策略。此外，该方法还可进一步推广，普遍用于其他基于痕量体液的无创诊断领域。

纳米颗粒质谱实现“痕量、秒级”检测

在这项新研究中，研究团队开发了一种纳米颗粒增强的激光解吸/电离质谱（NELDI-MS） 平台，其核心优势如下：

• 超高通量：30 秒完成单个样本检测，支持 384 样本批量分析；

• 超高灵敏度：信号强度比传统质谱提升 100-1000 倍；

• 微样本需求：仅需 10 纳升泪液（稀释为 1 微升使用）。

与目前主流检测技术对比，NELDI-MS 在速度、灵敏度和重现性上全面领先

三分子组合实现 92.3% 精准判别

通过对 168 名患者（86 例糖尿病性白内障 vs 82 例年龄相关白内障）的泪液代谢指纹分析，机器学习模型筛选出三个关键代谢特征：

m/z 173.0：对应甘油-3-磷酸（G3P），参与能量代谢；

m/z 337.2：对应 9,10-DHOME/12,13-DHOME，炎症相关脂质；

m/z 348.0：对应 N-乙酰神经氨酸（NeuAc），关联糖代谢与氧化应激。

三者组合诊断，在验证队列中达到：AUC（曲线下面积） 0.923，敏感性 85.9%，特异性 82.0%；在跨中心验证队列中（额外 106 人队列），AUC 仍达 0.869，显示强重现性。

破解代谢物注释难题

传统质谱仅凭质荷比（m/z）匹配易误判（例如 m/z=337.2 可能对应 5 种物质）。研究团队提出了 R2DIFMS-TS 策略，通过两步验证：

1、混合样本 LC-MS/MS 分析：仅用 140 纳升泪液混合样，同时获取高精度分子量和折叠变化（FC）数据；

2、双维度匹配：筛选出 FC 趋势一致的代谢物，将误判率降至最低。

该策略将代谢物注释可靠性提升至新高度，且不增加样本消耗。

房水标志物揭示眼部代谢重编程

通过匹配的46例房水样本，研究团队发现1,5-脱水葡萄糖醇（1,5-AG） 在糖尿病性白内障（DC）患者中显著下调。进一步实验验证显示，在细胞层面：1,5-AG 能逆转高糖诱导的氧化应激，提升超氧化物歧化酶（SOD1）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPX1）活性；在组织层面：在大鼠晶状体模型中，1,5-AG 有效抑制高糖导致的混浊面积扩大。这些发现表明，1,5-AG 可能通过抗氧化途径延缓白内障进展。

微量体液代谢分析的未来

这项研究的三大价值：

1、临床诊断：首次实现泪液无创诊断糖尿病性白内障，有望成为术前筛查利器；

2、技术扩展：NELDI-MS 与 LC-MS/MS 联用策略，可拓展至其他微量体液（例如唾液、脑脊液）的生物标志物发现；

3、病理探索：揭示了眼表与眼内代谢紊乱的关联，为靶向治疗提供新靶点。

从 10 纳升泪液中实现 92.3% 的精准诊断，这项研究不仅革新了眼科分子诊断范式，更开启了代谢组学在痕量样本分析的新纪元。