昨天，上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院轉化醫學大科學設施宣佈成立全球首家數位化能量代謝監測平臺。據統計，全球現有大約80個研究型代謝艙體供人體代謝研究，主要分佈在北美洲、歐洲和亞洲。而位於瑞金醫院的智慧代謝研究中心是集成10個不同功能的智慧代謝艙體，是單體數量全球第一的代謝研究平臺。

  可與受試者雙向互動

  與其他代謝艙單一功能、單向接收受試者的代謝指數相比，瑞金醫院智慧代謝研究中心的代謝艙，還能接收生理參數、生化名額乃至心理參數，能通過改變環境因素，施加刺激條件，實現與受試者的雙向互動。

  人體能量代謝艙是一個相對封閉的空間，被測者可在相對舒適的艙內自由活動24小時至幾天，根據不同外部干預刺激，引起人體呼出二氧化碳和吸入氧氣，其含量的微弱變化被精准採集、分析後，可利用間接熱量法測定人體動態代謝率。

  該中心代謝艙體按照功能可分為標準代謝艙、靜息代謝艙以及環境類比代謝艙，可滿足各種科研需求。其中，標準代謝艙面積約10平方米，體積為30000昇，受試者可在艙內自由活動，進餐、睡眠、運動過程中，通過無感管道採集不同狀態下的動態代謝率。每個艙體配有環境類比與控制系統，通過精細調節光照、聲音、溫度、濕度等參數，類比海平面各種地域環境，測試其對機體能量代謝的影響，一般實驗時長為24至72小時。

  靜息代謝艙又稱“食物熱效應代謝艙”，面積4平方米，體積10000昇，可快速檢測人體微弱代謝率變化，一般實驗時長為半小時到2小時；環境類比代謝艙是現時全球首臺低氧代謝艙體，除有標準代謝艙全部功能外，還可通過氧氣濃度控制裝置，精准類比不同海拔高度的氧分壓狀態，從而實現機體在縱向空間環境下能量代謝的相關研究。

  代謝與慢病密切相關

  能量代謝是什麼？據悉，它是細胞及機體能量與物質調控的覈心生命過程，生命最基本的特徵之一，機體內營養物質被氧化而產生能量的過程稱為能量消耗。能量代謝與健康息息相關，近年來，多項研究表明，能量代謝失衡與糖尿病、肥胖、心血管疾病、癌症等一系列重大慢性非傳染性疾病（慢病）及老齡化密切相關，加强對機體能量代謝調控機制的基礎研究，是應對慢病挑戰的關鍵。

  國家代謝性疾病臨床醫學研究中心主任、瑞金醫院內分泌代謝科主任王衛慶介紹，瑞金醫院能量代謝監測平臺實現人體高維度的資料獲取和高精度的時序隊列分析。包括環境數據、外界暴露刺激數據、人體靜態檢驗檢查數據、人體動態生理數據、心理數據以及行為數據等，能實現80餘項相關資料的實时採集和精准分析，標誌著給予人體能量代謝的臨床研究將進入數位化全新階段。

  在精准量化的類比環境下，通過色、聲、香、味、觸、法多模態精准刺激機體的眼、耳、鼻、舌、身、意，由系統軟體自動獲取生理、心理、生化及能量代謝動態變化數據，實时計算分析，得到數據間的關聯性，多項創新技術已申請專利。

  海量資料服務大健康

  據悉，現時瑞金醫院能量代謝監測平臺已開展多項智慧代謝研究，如已完成中國人群代謝量測標準1.0版，建立早期疾病預警模型，為探索疾病發病機制奠定基礎，更通過智慧代謝檢測系統，為疾病的精准診斷和個體化治療提供依據。

  王衛慶介紹，代謝與糖尿病密切相關，長期以來，福斯知曉遺傳、生活方式等對糖尿病有重要影響，但根據覆蓋全國16個省、20個社區、近20萬人的多中心前瞻性研究，團隊挖掘並驗證了6種全新脂質預測因數可進一步提高糖尿病預測率，較傳統名額預警模型提升18%。團隊量化了三大血糖名額作用，提出“餐後血糖對糖尿病及心血管併發症預測價值更高”的觀點，揭示中國人群糖尿病的發病主因。

  有了數據，最終目標是讓福斯身體更健康。為此，團隊首次提出清淡少油的“傳統江南飲食”概念，被評為全球4大抗炎飲食代表之一，與地中海飲食、日本和食、北歐飲食並列對沖西方炎性飲食的代謝危害，這一概念被2021年《中國居民膳食指南》推薦。此外，團隊創新提出腸道菌群干預肥胖、糖尿病的新方案，研究發現，通過現有藥物可影響居民腸道菌群，新增益生菌豐度，並减少腐敗菌豐度。

  一個個全新的數學模型正在代謝艙提供的海量數據中被建立。據透露，航太、極地科考、運動等領域專家也拋出合作橄欖枝，瑞金醫院能量代謝監測平臺在醫學之外承擔了更多關乎全人類的探索。迄今已有幾百名受試者體驗過代謝艙環境，“過午不食引起的代謝變化”與“减重手術與節食”兩項與全人群健康密切相關的課題正在進行，“相關資料將與標準化代謝性疾病管理中心（MMC）結合，最終，一套精密的代謝監測數據下沉複製到社區衛生服務中心與全國縣域中心，幫助廣大慢病患者管理健康，讓更多群眾懂得如何吃、如何瘦。”