尿液振动光谱联合支持向量机在狼疮性肾炎无创诊断中的突破性研究

本研究创新性地将表面增强拉曼光谱（SERS）和傅里叶变换红外光谱（FT-IR）技术应用于尿液检测，结合支持向量机（SVM）算法，实现了狼疮性肾炎（LN）与健康人群的高精度分类（最高准确率达99.47%）。该非侵入性诊断方法为LN的早期筛查提供了新思路，具有重要临床转化价值。

　　

亮点

本研究首次实现尿液SERS与FT-IR光谱的特征融合，通过遗传算法筛选的16个特征分子指纹，使LN诊断准确率提升至99.47%，显著优于传统血清检测方法。

光谱特征分析

图2显示LN患者与健康人群的标准化平均光谱存在显著差异：SERS特征峰包括527、658、797 cm^-1等，对应尿酸盐和蛋白质构象变化；FT-IR特征峰如1451 cm^-1（脂类C-H弯曲振动）和3345 cm^-1（N-H伸缩振动），反映肾脏代谢异常。初步推测这些生物分子特征与LN的免疫复合物沉积病理过程相关。

讨论

当前LN诊断依赖肾活检（ISN/RPS分级标准），本研究突破性地证明尿液振动光谱可捕获肾脏损伤的分子轨迹。特别是1075 cm^-1（糖类振动）和1599 cm^-1（核酸振动）的强度变化，或与ACR指南中提到的蛋白尿/细胞管型形成机制存在分子关联。

结论

该技术方案具备三大优势：① 非侵入性（避免活检风险）；② 检测速度<5分钟；③ 兼容常规尿液分析流程。未来通过扩大样本量验证，可能成为KDIGO指南推荐的LN筛查新标准。