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瑞金医院投用全球首家智慧代谢监测平台

瑞金医院投用全球首家智慧代谢监测平台

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  国家转化医学大科学设施再传重磅消息:11月11日,上海交通大学医学院附属瑞金医院转化医学大科学设施成立并启用全球首家数字化能量代谢监测平台。该中心集成10个不同功能的智慧代谢舱,目前已成为单体数量全球第一的代谢研究平台,将对身体代谢与疾病的终极关联研究发出新冲击。

  瑞金医院内的“神秘舱”:

  上至玉龙雪山,下至蔚蓝深海

  在瑞金医院转化医学大楼内,坐落着一组神秘的代谢舱。换上衣服、穿上可穿戴生命体征检测设备,今天,市民代表进舱体验,这并非探访浩淼宇宙的“太空舱”,却是剥开“身体、疾病、长寿”奥妙关联的全球前沿科研设施,探寻的是“身体内的星辰大海”。一步之遥,两个世界,走进这一个个设计现代感十足的代谢舱体,可瞬间置身于3000米海拔的玉龙雪山,或10摄氏度的西北大漠,或35摄氏度的热带椰林地区。

  据悉,每个舱体配有环境模拟与控制系统,通过精细调节光照、声音、温度、湿度等参数,模拟海平面各种地域环境,测试其对机体能量代谢的影响。这并非“身体极限挑战”,代谢舱按功能分为标准代谢舱、静息代谢舱、环境模拟代谢舱,用以满足各种科研需求。例如在标准代谢舱内,受试者可在舱内进餐、睡眠、运动,以无感方式采集的动态代谢率,一般实验时长为24-72小时。

  隔壁的环境模拟代谢舱是目前全球首台低氧代谢舱体,除了有标准代谢舱全部功能外,还可通过氧气浓度控制装置,精准模拟不同海拔高度的氧分压状态,从而实现机体在纵向空间环境下能量代谢的相关研究。

  另一头的监控大屏,体验者的生命信息“一屏实时可见”。“我们还在进一步开发深海环境,这也将是全球领先的。”瑞金医院内分泌代谢科主任王卫庆教授告诉记者,该平台实现了人体高维度的数据采集和高精度的时序队列分析,包括环境数据、外界暴露刺激数据、人体静态检验检查数据、人体动态生理数据、心理数据等,能实现80余项相关数据的实时采集和精准分析,标志着给予人体能量代谢的临床研究将进入数字化全新阶段。

  作为国家转化医学大科学设施的重要组成和国家代谢疾病临床医学中心的重要平台支撑,“交大瑞金-智慧代谢研究中心”成为全球首家智慧代谢监测平台、全球首家环境模拟能量代谢监测平台、全球单体规模最大的智慧代谢舱平台。

  为何如此关心“能量代谢”

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  剥开人类、疾病、长寿的终极奥秘

  据统计,全球现有约80个研究型代谢舱体供人体代谢研究使用,主要分布在北美洲、欧洲、亚洲。上海瑞金医院的智慧代谢研究中心是全球首家数字化能量代谢监测平台,集成10个不同功能的智慧代谢舱体,成为单体数量全球第一的代谢研究平台。与其它代谢舱单一功能,单向接收受试者的代谢指数相比,该中心的代谢舱还能接收生理参数,生化指标,乃至心理参数,并能通过改变环境因素,施加刺激条件,实现与受试者双向互动。

  为什么全球科研人员如此关心“能量代谢”?

  能量代谢是细胞及机体能量与物质调控的核心生命过程,生命最基本的特征之一。机体内营养物质被氧化而产生能量的过程称为能量消耗。能量代谢与健康息息相关,近年来,多项研究已表明,能量代谢失衡与糖尿病、肥胖、心血管疾病、癌症等一系列重大慢性非传染性疾病以及老龄化密切相关,加强对机体能量代谢调控机制的基础研究,是应对慢病挑战的关键所在。此前,瑞金医院内分泌代谢团队已发现了一系列人体代谢与糖尿病、肿瘤等重疾相关的重磅成果,包括——

  全球首次提出“传统江南饮食”概念,这一概念被2021年《中国居民膳食指南》推荐,认为江南地区饮食是平衡膳食的代表饮食方式,被西班牙JuanGambini教授评为与地中海饮食、日本和食、北欧Nordic饮食并称的四大健康饮食,对冲西方炎症饮食的代谢危害;

  创新提出糖尿病管理新模式——MMC一站式中心,推广至全国31省市1400家医院,MMC模式使血糖达标率由18.7%提升至45.5%,荣获上海市质量金奖;

  创新提出三大重塑肠道菌群降糖新方案,相关成果已申请国内外专利研究并推进全球创新药物研发。

  “可以说十年磨一剑,瑞金医院内分泌代谢团队掌握了中国人发生糖尿病的规律、危险因素,并在此基础上提出该如何保持正确科学的生活方式,这些研究说来简单,推进不易,意义重大,由王卫庆主任建立的全球首个智慧代谢监测平台,将解开更多疾病发生发展的密码,并由此提出更好的干预对策,助力健康中国的建设。”瑞金医院副院长陈尔真说。

  人类的健康依赖于机体暴露的环境,但“蝴蝶效应”使环境变化的最终结果存在不确定性,导致我们对环境影响健康的机制知之甚少。如今,该中心构建了一个环境暴露组拓扑网络,展示了一种独特的、连续的机体与环境相互关系的模拟监测系统。据悉,基于该平台的多项创新技术已申请国内外专利,目前已开展多项智慧代谢研究,包括已完成中国人群代谢测量标准;建立早期疾病预警模型,为探索疾病发病机制奠定基础;通过智慧代谢检测系统,为疾病的精准诊断和个体化治疗提供依据。

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