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为探究无细胞 DNA（cfDNA）在应激反应中的作用，研究人员对 31 名女性（16 名使用口服避孕药，15 名未使用）和 16 名男性进行实验。结果显示，应激后血浆和唾液中 cf-nDNA 水平显著升高，cf-mtDNA 则无一致应激释放模式。该研究为 cfDNA 作为应激生物标志物提供依据。
在生命的奇妙旅程中，人体就像一个精密而复杂的 “小宇宙”，时刻进行着各种神秘的活动。近年来，无细胞 DNA（cell-free DNA，cfDNA）的研究逐渐走进科学家们的视野，成为医学和生命科学领域的热门话题。cfDNA 是由身体所有细胞持续释放到血液中的 DNA 片段，根据来源可分为核 cfDNA（cf-nDNA）和线粒体 cfDNA（cf-mtDNA） ，它的出现为研究人体健康和疾病提供了新的视角。
目前，虽然科学家们已经知道 cfDNA 在许多生理和病理过程中发挥着作用，如在创伤、败血症、癌症、手术以及各种炎症性疾病中，cf-nDNA 和 cf-mtDNA 水平都会有所升高。但关于 cfDNA 释放过程的调控机制以及它在身体内具体的生理功能，仍然是个未解之谜。而且，检测 cf-nDNA 也面临着诸多挑战，其在体液中的浓度极低，这使得它作为早期预测标志物的应用受到限制。此外，对于 cf-mtDNA，虽然它在血液中的检测相对容易，但其释放模式和细胞来源却十分复杂，难以确定。同时，在不同体液中，cfDNA 的可靠性和变化规律也不明确，这些问题都亟待解决。
为了深入了解 cfDNA 在人体应激反应中的奥秘，来自德国鲁尔大学波鸿分校（Ruhr-University Bochum）和卢森堡大学（University of Luxemburg）的研究人员 A. S. Limberg、F. Berg 等人开展了一项引人注目的研究 。他们的研究成果发表在《Translational Psychiatry》杂志上，为我们揭示了 cfDNA 与应激反应之间的关系，具有重要的意义。
研究人员采用了多种关键技术方法来开展此项研究。在样本采集方面，他们从指尖采集毛细血管血，并同时收集唾液样本，且在应激诱导前 2 分钟、诱导后 2 分钟、15 分钟和 45 分钟这四个时间点进行采集 。在检测技术上，利用定量聚合酶链反应（quantitative polymerase chain reaction，qPCR）直接对稀释的血浆和唾液样本进行 cf-nDNA 和 cf-mtDNA 的定量分析。为了提高检测的准确性，还采用了多重 qPCR 方法，并在样本中加入商业 λ DNA 标记进行标准化和归一化处理 。在实验设计上，设置了心理社会应激（采用改良的特里尔社会应激测试，Trier Social Stress Test，TSST）和身体应激（改良的自行车测力计运动测试）两种条件，通过重复测量设计，让参与者在不同时间分别接受两种应激测试。
下面我们来看看具体的研究结果：
- 唾液皮质醇浓度的变化：对 45 名参与者（15 名男性，14 名未使用口服避孕药的女性，16 名使用口服避孕药的女性）的唾液皮质醇浓度分析发现，心理社会应激和身体应激都能使唾液皮质醇水平显著升高，分别增加 1.6 倍和 1.9 倍 。这表明应激刺激有效地引发了身体的应激激素反应。
- 唾液 α - 淀粉酶水平的变化：纳入 46 名参与者（15 名男性，15 名未使用口服避孕药的女性，16 名使用口服避孕药的女性）的唾液 α - 淀粉酶水平数据显示，心理社会应激时，唾液 α - 淀粉酶水平从 T1 到 T3 下降了 1.2 倍；而身体应激时，在 T2 时其水平增加了 1.2 倍 。这说明不同类型的应激对应激相关的酶产生了不同的影响。
- 血浆 cfDNA 浓度的变化：
- 血浆 cf-nDNA：分析 44 名参与者（15 名男性，13 名未使用口服避孕药的女性，16 名使用口服避孕药的女性）的数据发现，无论是心理社会应激还是身体应激，cf-nDNA 水平在研究过程中都发生了显著变化 。身体应激导致 cf-nDNA 浓度峰值出现在 T2，增加了 2.2 倍，随后逐渐下降；心理社会应激也使 cf-nDNA 水平有所增加。进一步分析发现，不同性别和是否使用口服避孕药的女性，其 cf-nDNA 水平在不同应激条件下存在显著差异 。
- 血浆 cf-mtDNA：对 42 名参与者（14 名男性，13 名未使用口服避孕药的女性，15 名使用口服避孕药的女性）的血浆 cf-mtDNA 分析显示，其水平在心理社会应激和身体应激后都有显著变化 。心理社会应激时，cf-mtDNA 水平随时间增加，在 T4 达到峰值；身体应激时，T1 时 cf-mtDNA 水平最高，T1 到 T2 下降了 1.7 倍，随后又有所增加。
- 唾液 cfDNA 浓度的变化：
- 唾液 cf-nDNA：对 42 名参与者（13 名男性，15 名女性，14 名使用口服避孕药的女性）的唾液 cf-nDNA 分析表明，心理社会应激时，其浓度在 T3 达到峰值，增加了 1.3 倍；身体应激时则相对稳定 。
- 唾液 cf-mtDNA：43 名参与者（13 名男性，15 名女性，15 名使用口服避孕药的女性）的唾液 cf-mtDNA 数据显示，心理社会应激后 T3 时其水平增加了 1.5 倍，但总体上未发现统计学显著影响 。
- cfDNA 与其他指标的相关性：对 36 名参与者（12 名男性，11 名女性，13 名使用口服避孕药的女性）的分析发现，cfDNA 标记物（血浆和唾液中的 cf-nDNA 和 cf-mtDNA）与唾液皮质醇、唾液 α - 淀粉酶水平以及最大心率之间的相关性均未达到统计学显著水平 。
综合研究结果和讨论部分，这项研究具有重要意义。首先，研究表明血浆 cf-nDNA 可以作为急性心理社会应激和身体应激反应的可靠指标，无论男性还是女性，在应激后血浆 cf-nDNA 水平都会显著升高，这为评估人体应激反应提供了新的生物标志物 。然而，血浆 cf-mtDNA 以及唾液中的 cf-nDNA 和 cf-mtDNA 并没有呈现出明显的应激诱导信号，这可能与多种因素有关，如线粒体含量和 mtDNA 拷贝数的差异、检测方法的不同等 。这也提示我们，对于 cfDNA 作为生物标志物的研究还需要进一步深入，探索其在不同生理和病理状态下的变化规律，明确其细胞来源和释放机制，以及了解其在细胞间信号传递和维持体内平衡等方面的作用 。总之，该研究为我们打开了一扇了解 cfDNA 在应激反应中作用的大门，虽然目前还有许多未知等待我们去探索，但它无疑为未来的研究奠定了坚实的基础，有望在医学诊断和健康评估等领域发挥重要作用。
