Mol Neurobiol︱中央民族大学程勇团队从生物标志物角度揭示精神分裂症患者血清外泌体脂质代谢失调

学术   2024-10-01 00:01   上海  

【神经科学前沿技术培训系列】详见文末


撰文徐晨熙

审阅︱程  勇

责编︱王思珍


精神分裂症SchizophreniaSCZ)是一种慢性精神疾病,它影响着全球约1%的人口,给患者及其家庭和社会带来了较大负担[1]。近年来,外泌体作为一种重要的细胞外囊泡,被认为是神经系统疾病潜在的生物标志物。然而,关于外泌体脂质在精神分裂症中的作用研究仍然有限,为此,中央民族大学程勇团队利用超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS),结合生物信息学分析深入探讨了外泌体脂质代谢在精神分裂症中的作用。


2024923日,中央民族大学生命与环境科学学院程勇团队与广东省佛山第三人民医院合作,在Molecular Neurobiology上发表了题为“Dysregulation ofSerum Exosomal Lipid Metabolism in Schizophrenia: A Biomarker Perspective”的文章,明确外泌体脂质代谢异常是SCZ病理中的关键因素,通过绝对定量脂质组学评估已鉴定的血清外泌体衍生脂质作为SCZ诊断的新生物标志物的潜力,为开发客观、可靠的诊断工具提供了有力参考。拓展阅读:程勇课题组相关研究进展,详“逻辑神经科学”报道(点击阅读):Transl Psychiatry综述︱程勇/陈岳文团队评述MicroRNAs作为先驱调控因子在AD发病机制、诊断和治疗中的作用Research|中央民族大学程勇团队开发工程化外泌体技术结合基因治疗缓解抑郁症Mol Neurobiol︱中央民族大学程勇团队合作揭示经典藏药名方然纳桑培在治疗精神分裂症动物模型中的作用及新机制Schizophr Bull︱中央民族大学程勇团队揭示精神分裂症认知障碍发病新机制Schizophr Bull︱疗法创新!中央民族大学程勇团队揭示精神分裂症治疗新策略PHR︱中央民族大学程勇团队研究揭示:血液外泌体在自闭症中的关键作用Transl Psychiatry︱程勇/亓雯/陈岳文团队揭示音乐对预防抑郁症的积极作用Transl Psychiatry︱中央民族大学程勇课题组揭示条件性敲除神经元羧肽酶E对小鼠学习记忆功能的影响


研究人员对精神分裂症患者和健康对照组(HC)的血清外泌体脂质组进行了综合分析,发现39种血清外泌体脂质在SCZ患者(n = 20)和健康对照组(n = 20)中差异表达(图1 D,E。这些发现表明脂质代谢途径严重失调,特别是鞘脂代谢、甘油磷脂代谢和亚油酸代谢(图1 F

1 SCZ患者差异表达的血清外泌体脂质的生物信息学筛选


39种差异表达的血清外泌体脂质中,7种在区分SCZ患者和HC方面表现出极高的诊断潜力,表征其分类性能的曲线下面积(AUC)达到0.9495%CI0.82–1.00),是很有前途的生物标志物。其中包括特定的神经酰胺和磷酸乙醇胺,表明SCZ患者存在独特的脂质代谢特征(图2。此外, WGCNA显示来自40个样本(20SCZ患者和20HC受试者)的7个共表达模块中某些模块与性别、诊断和严重程度相关,提示性别和疾病严重程度是SCZ患者血清外泌体脂质水平的潜在混杂因素,并且不同模块中的富集途径包括甘油脂代谢、甘油磷脂代谢、亚油酸代谢和鞘脂代谢等代谢通路,进一步揭示脂质代谢异常在SCZ的病理生理学中发挥了重要作用。

2 7种筛选的血清外泌体脂质作为区分SCZ患者和HC的生物标志物


文章结论与讨论,启发与展望

本研究系统地揭示了精神分裂症患者血清外泌体脂质代谢的失调,并鉴定了具有高诊断价值的外泌体脂质作为区分精神分裂症患者和健康人群的生物标志物。这些发现不仅加深了对精神分裂症病理生理机制的理解,还为开发客观、可靠的诊断工具提供了新的方向。然而,本研究也存在一些局限性。首先,大量研究在SCZ患者的血清或血浆中发现了差异表达的脂质生物标志物,但研究的结果往往不一致,因其诊断准确性和样本量受到限制,因此,短时间内可能无法广泛应用于临床实践。其次,本研究样本量相对较小,需要未来进行更大人群的研究来验证本研究的结论。SCZ的血清外泌体来源的脂质生物标志物可以作为有价值的诊断工具纳入综合评估。未来,将多组学生物标志物鉴定、神经影像学和医生的临床诊断等手段相结合,可能为预测和诊断SCZ提供更可靠的方法。总而言之,这些显著差异表达的外泌体脂质作为潜在的生物标志物,有望在未来精神分裂症的早期诊断和治疗中发挥重要作用。


原文链接:https://doi.org/10.1007/s12035-024-04477-x


中央民族大学生命与环境科学学院硕士研究生徐晨熙为本文的第一作者,中央民族大学生命与环境科学学院程勇教授为本文的通讯作者。



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参考文献
Kim P, Scott MR, Meador-Woodruf JH (2019) Abnormal ER quality control of neural GPI-anchored proteins via dysfunction in ER export processing in the frontal cortex of elderly subjects with schizophrenia. Transl Psychiatry 9(1):6. https://doi.org/10.1038/s41398-018-0359-4

编辑︱王思珍
本文完



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