早上好，这里是GBH的晨间新闻。数百万美国人患有或受到阿尔茨海默病的影响，因此对于治疗、预防，以及最终找到治愈方法有着极大的渴望。今天，我们有一个本地的希望之光要与大家分享。我们邀请到了UMass Lowell的物理教授兼肯尼迪科学学院院长Noureddine Melikechi，来讲述一些新的研究成果。欢迎，教授。
Noureddine Melikechi： 谢谢，非常感谢你们的邀请。
Herz： 这是您的研究，您和您的团队采取了一系列复杂的步骤，发现了所谓的“生物标志物”或潜在的生物标志物。能否为我们这些外行人解释一下？
Melikechi： 您可能知道，阿尔茨海默病是通过一系列生物标志物来诊断的。这些蛋白质的诊断需要通过非常复杂、高度实验性的PET成像和脑脊液（CSF）检测来完成。这使得诊断过程既困难又不普及。
此外，过去的一些研究表明，我们体内的某些金属、原子和离子——如钠、钾、镁、铜等——确实起着一定的作用。这些研究显示，几乎每种金属都与阿尔茨海默病有关。
我们的研究显示，实际上这些单独的金属——如钠、钾、镁、铜等——虽然各自起作用，但更重要的是它们之间的关系。
研究表明，我们可以通过检测血液中的这些离子，寻找它们之间的关系。当找到这些关系时，就可以将血液分类，区分健康人和阿尔茨海默病患者。
这有两方面的意义。首先，它为我们理解疾病提供了新的途径。不仅仅是这些离子的水平，而是它们之间的相互关系。其次，这种方法可以通过血液检测来实现，而不需要通过脑脊液检测，也不需要昂贵的设备。我们的目标是开发一种简单、人人可及的方法。
Herz： 听起来这是一项激动人心的研究，展示了人工智能在医学和医疗研究中的潜力。请告诉我们您是如何使用人工智能的，以及您认为它在这一领域的贡献是什么？
Melikechi： 我们的假设是，随着人工智能的应用，它为我们提供了一种新的工具，可以同时处理大量变量。人类大脑可能只能处理七个变量左右，而借助计算机的强大能力和AI软件，我们可以处理大量的变量——人体是非常复杂的，极其复杂。我们试图找到这些原子在基本层面上的关系，以及血液中存在的蛋白质和疾病之间的关系。我们希望从构成我们身体的基本结构出发，找到通往疾病的路径。通过找到这些路径，我们希望能够更好地理解疾病，最终治愈它们。
人工智能使我们能够处理大量数据。但作为物理学家，我们必须小心，不能让AI成为一个黑箱。当我们使用AI得到结果后，我们会回到原始数据，仔细检查那些被标记出来的有限变量，验证结论的有效性。
Herz： 为什么一个物理学家会研究医学疾病？
Melikechi： 为什么不呢？
Herz： 好吧。
Melikechi： 我们的方法是从最基本的层面来看待问题，因为无论是你、我，还是桌子、椅子，都是由原子组成的。这些原子成为分子，分子成为蛋白质，蛋白质成为细胞等等。为什么要忽略这些基本方面呢？
我们的研究本质上是需要考虑所有这些层面：蛋白质水平、原子水平。这就像音乐一样，如果所有部分都协调一致，一切都会顺利进行。但如果其中一部分出现问题，就会触发疾病，可能是癌症，可能是阿尔茨海默病，也可能是其他疾病。
Herz： 那么，您认为这些初步发现的生物标志物有多大的前景？它可能会带来哪些治疗方法？
Melikechi： 作为科学家，我们需要明确自己的结论及其局限性。这项研究的局限性在于我们只分析了大约100个样本。我们还进行了另一项研究，得出了相同的结果。因此，关键不仅在于样本数量，还要确保结果的不确定性在可控范围内。我们在发表的研究中提到，这些结论在一定水平上是成立的。在我们能够开发出相关设备之前，还需要做更多的工作。具体需要多长时间取决于资金和投入的努力。
Herz： 您认为这是否能最终导致治愈，而不仅仅是缓解症状？为什么？
Melikechi： 每次我们从基本层面上理解一种疾病或过程，尤其是在其触发之前，而不仅仅是出现症状时，我认为这为其他研究团队提供了新的工具，用于开发新的治疗方法、新药物等。虽然这可能需要一段时间，但通过让人们了解铜、铁、硒、钠、钾等元素之间的关系，或许有人能想出某种方法，调整这些元素的平衡，帮助我们。
Herz： 让我们共同期待。您正在进行的工作非常有趣。Noureddine Melikechi，UMass Lowell的物理教授兼肯尼迪科学学院院长，非常感谢您加入我们。
Melikechi： 谢谢。
Herz： 这是GBH。
UMass Lowell的研究团队发现，阿尔茨海默病患者的血浆中某些常见元素的浓度与未患痴呆症的人不同，这为研究人员提供了潜在的生物标志物，有助于更好地诊断和寻找治疗方法。
该研究的主要作者、UMass Lowell的肯尼迪科学学院院长Noureddine Melikechi教授表示，这项研究揭示了阿尔茨海默病在原子层面上的表现。
“这些原子成为分子，分子成为蛋白质，蛋白质成为细胞等等，”Melikechi在接受GBH晨间新闻采访时说，“你需要所有这些层次的协调：蛋白质水平、原子水平。这就像音乐一样，如果所有部分都协调一致，一切都会顺利进行。但如果其中一部分出现问题，就会触发疾病，可能是癌症，可能是阿尔茨海默病，也可能是其他疾病。”
据阿尔茨海默病协会统计，约有700万美国人患有阿尔茨海默病。尽管有一些FDA批准的药物可以减缓疾病进展，但目前尚无已知的治愈方法。
梅利基奇和他的同事们从贝德福德一家痴呆症护理机构的25名阿尔茨海默病患者和34名没有痴呆症迹象的人身上采集了血液样本。他们分析了这些人的血浆，寻找特定元素的浓度：钠、铁、铜、磷、镁、锌和钾。
“过去的一些研究表明，我们体内的某些金属、原子和离子——如钠、钾、镁、铜等——确实起着一定的作用，”Melikechi说。
这些元素的具体作用以及如何利用这些过程来预防或治疗疾病还有待进一步确定。在痴呆症患者及其家属能够看到医生在预防或治疗阿尔茨海默病方面有所改变之前，科学家们还需要对这些潜在的生物标志物进行大量研究。
但这项研究在两个方面提供了潜在的进展，Melikechi说：它为研究人员提供了另一种理解疾病的方式，即通过这些元素之间的相互作用。同时，它开辟了一条新的诊断途径——血液检测，而不是目前依赖于更昂贵、复杂且难以获得的检查方法，如脑脊液检查。
“这不需要价值数百万美元的设备，”Melikechi说，“我们的目标是开发一种简单、人人可及的方法。”
为了分析他们的样本，Melikechi和他的团队使用了机器学习算法。这使他们能够处理更多变量之间的相互作用，他说。
“我们试图找到这些原子在基本层面上的关系，以及血液中存在的蛋白质和疾病之间的关系，”他说，“人类大脑可能只能处理七个变量左右，而借助计算机的强大能力和AI软件，我们可以处理大量的变量——人体是非常复杂的，极其复杂——并尝试找到这些关系。”
虽然AI是一个有用的工具，但Melikechi表示，他们非常谨慎地重新检查了AI标记的变量。
“我们必须小心，不能让AI成为一个黑箱，”他说。
Melikechi是一名物理学家，而不是医学博士，因此他从物质的基本组成单元出发来研究人体中的疾病。
“这为其他研究团队提供了新的工具，用于开发新的治疗方法、新药物等，”他说，“虽然这可能需要一段时间，但通过让人们了解铜、铁、硒、钠、钾等元素之间的关系，或许有人能想出某种方法，调整这些元素的平衡，帮助我们。”
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