综述:端粒长度和端粒酶活性在加速细胞衰老与重度抑郁症中的作用:一项系统性综述
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时间:2025年10月09日
来源:Molecular Psychiatry 10.1
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本综述系统评估了过去15年间30项研究,揭示重度抑郁症(MDD)与加速细胞衰老间的显著关联。证据表明MDD患者(尤其慢性/重症个体)普遍存在白细胞端粒缩短(TL)及端粒酶活性(TA)升高现象,提示应激相关氧化损伤与炎症机制(如皮质醇、mtDNAcn)。海马区TL缩短与抑郁病理及抗抑郁治疗反应密切相关,而TA动态可能成为治疗靶点。研究同时探讨了脑区特异性衰老(如少突胶质细胞)及多重生物标志物(hTERT、cf-mtDNA)的临床价值,为MDD的诊断干预提供了新视角。
引言
重度抑郁症(MDD)是全球精神疾病负担的重要贡献者,约300万人受影响,且COVID-19大流行后病例数呈指数级增长。MDD患者平均寿命较健康人群缩短十年,凸显其与加速生物学衰老的潜在关联。近年研究聚焦细胞生物学与精神健康的交互作用,端粒(染色体末端保护结构)和端粒酶(其维护酶)作为细胞衰老标志物和MDD治疗靶点备受关注。端粒由重复DNA序列构成,维持基因组稳定性;端粒酶通过抵消细胞分裂中的自然损耗而保护染色体完整性。传统认为端粒缩短与衰老及年龄相关疾病(如炎症、高皮质醇、氧化应激)相关,因此端粒长度(TL)和端粒酶活性(TA)成为衰老及其病理状态的生物标志物。
方法
本综述遵循PRISMA 2020标准,检索PubMed和OVID数据库,采用“端粒”“端粒酶”“重度抑郁症”等关键词筛选过去15年研究。纳入2009年后19-65岁单相MDD患者的人体研究,重点分析TL/TA变化及其他细胞衰老标志物。最终纳入30项研究,其中25项聚焦TL,5项聚焦TA,3项涉及人脑组织分析。
结果
端粒长度与端粒酶活性在MDD中的改变
多数研究显示MDD患者TL较健康对照缩短,尤其在慢性或重症患者中(通过病程、发作次数及抑郁严重度评估如HAM-D、BDI)。11项研究发现MDD患者白细胞TL显著缩短;4项研究证实TL缩短与抑郁症状严重度负相关。一研究虽未发现基线TL差异,但观察到MDD患者两年内TL缩短加速。TA方面,所有5项研究均报告MDD患者TA升高,且与抗抑郁治疗反应相关。然而,7项研究未发现TL/TA显著组间差异,可能与年龄、性别、MDD持续时间、代谢综合征、心血管病、精神共病(如焦虑、不良童年经历)等因素有关。方法学差异(如设置、设计、样本量、组织来源、测量技术)亦导致结果异质性。TL/TA测量主要采用定量聚合酶链反应(qPCR)和定量荧光原位杂交(qFISH),外周血白细胞是最常见样本来源。
证据支持
多项研究证实抑郁与外周细胞(白细胞、外周血单核细胞PBMCs、唾液细胞)端粒损耗相关。Ochi等发现青少年MDD患者TL减少且线粒体DNA拷贝数(mtDNAcn)增加,尤其伴急性严重自杀意念/行为者;TL缩短与抑郁严重度及共病焦虑显著相关。Da Silva等报道MDD患者白细胞TL缩短,且SSRI治疗24周后TA随症状改善显著上升。Huang等发现MDD患者TL缩短与低教育水平、低就业率、吸烟、代谢综合征(MetS)等因素交互作用;低高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平与TL缩短在MDD组有显著交互效应。Pisanu等发现外周血白细胞TL缩短,但与发病年龄、病程、抑郁发作次数、自杀史或抗抑郁反应无显著相关。Vance等的纵向研究显示基线MDD患者两年内TL缩短更快。Karabatsiakis和Hartmann均发现单相抑郁患者TL缩短,且与症状严重度无关。4项研究揭示抑郁严重度与TL负相关:AlAhwal证明结直肠癌患者抑郁症状越重TL越短;Verhoeven和Whisman分别发现10年内抑郁症状高者TL更短(男性唾液TL显著);Révész报告TL缩短与症状严重度及当前精神病诊断相关。
TA研究显示MDD患者基线TA升高。Walia发现PBMCs中TA升高且与抑郁严重度正相关;抗抑郁无反应者基线TA高于反应者。Wolkowitz等报道TA升高与海马体积正相关(未用药者),提示神经保护效应。da Silva证实SSRI治疗後TA升高。Walia进一步发现治疗反应者基线TA较低且治疗期间TA变化更大,表明TA可作为药理干预靶点。
负面结果报告
8项研究未发现抑郁与TL/TA显著关联。Simon发现男性MDD患者TA升高但TL无差异;Teysier发现MDD患者皮质TL无缩短(即使长期复发、精神病特征或自杀行为);Wolkowitz指出TL与终生抑郁暴露和氧化应激负相关但非内在缩短;Ryan等发现TL与情绪评分或电休克治疗(ECT)反应无关;Hoen、Shaffer和Wignall均未报告TL显著差异;Needham提示药物治疗的MD可能与TL缩短相关(反映疾病严重性)。
讨论
结果与2015年Lindqvist等综述一致,提示MDD(尤其长期/重症)与TL缩短及PBMCs基础TA相关,但效应量小、方法学差异及样本量小阻碍明确结论。新研究强化TL缩短在MDD中的一致性(如Ochi、da Silva、Huang等)。剂量反应关系证据(如Vance、Verhoeven、Whisman)表明MDD可能加速TL损耗,但TL缩短也可能先于精神病发作或是其风险因素(如家族史、不良童年经历)。焦虑因生理超兴奋可能比MDD更显著预测TL变化,体现病理生理差异。多系统韧性(低情绪抑制、强社会连接、高体力活动、良好睡眠)可缓解抑郁对细胞衰老的负面影响,通过打断生理应激通路实现。
剂量反应关系并不完全一致:Verhoeven和Wolkowitz发现抑郁严重度/持续时间与LTL负相关,但Hartmann未发现;Garcia-Rizo发现从未用药首发患者端粒含量下降,质疑缩短时机。抑郁严重度与TL关系存在冲突:da Silva显示症状改善后TL增加,Pisanu未发现关联,而Ochi和Verhoeven证实与严重度、持续时间、共病焦虑、自杀相关。Karabatsiakis提示缓解期TL可能延长,体现可逆性。
TA可能通过抵消端粒缩短发挥有益作用:基线TA较低且治疗中升高者抗抑郁反应更好。但机制未明——TA升高可能是对端粒缩短的代偿反应,或反映更重病理。TERT受应激影响并参与MDD进展及治疗反应。
矛盾结果源于样本特征(大小、性别、年龄、共病)、测量技术及混杂因素(如AlAhwal发现高教育水平与TL缩短相关(责任压力),Karabatsiakis未评估BMI/生活方式/心血管健康,Hartmann未控制性别/种族/吸烟/社会经济状态,Hoen提出心脏病严重度混淆,Garcia-Rizo样本小)。女性比例稍高,但多数研究控制年龄/性别后仍存混合结果(如Whisman发现男性唾液TL关联显著,Verhoeven发现年龄/性别调节效应)。
MDD中细胞衰老的其他生物标志物
线粒体DNA(mtDNA)生物标志物与MDD关联结果混合:Lindqvist发现细胞游离mtDNA(cf-mtDNA)在MDD(尤其SSRI无反应者)中升高,Verhoeven未发现10年内抑郁症状与mtDNAcn的个体间/内关联。Ochi报告青少年MDD者TL减少且mtDNAcn增加。差异可能源于研究设计、样本特征和测量技术。
端粒长度作为诊断工具或MDD效应?
证据支持TL缩短既是MDD潜在生物标志物又是其后果。多数研究一致报告MDD者TL缩短,反映MDD病理下的生物学过程(如氧化应激、炎症)。TA改变(尤其抗抑郁治疗反应)进一步支持端粒动态参与疾病进展和治疗反应。Wolkowitz结论TL缩短是MDD效应而非 predisposing因素。但矛盾结果和方法学问题表明关系复杂——TL可能反映MDD生物学过程,但与抑郁严重度、某些社会人口学和代谢因子缺乏一致关联。
MDD中细胞衰老可逆吗?
证据提示细胞衰老(尤其TL动态)在某些条件下可逆,如MDD缓解和抗抑郁药使用(升高TA)。da Silva发现SSRI治疗24周后TA随症状改善增加;Karabatsiakis提示缓解期TL可能延长;Mamdani发现PBMCs中TA升高与海马体积正相关,体现代偿反应。但TL延长证据有限;需进一步研究TL改变可逆性及机制。线粒体DNA动态也可能参与,但证据不足。
脑细胞研究
三项人脑研究揭示MDD与端粒/端粒酶动态的复杂关系。Szebeni发现抑郁者白质少突胶质细胞端粒缩短,且端粒酶基因表达和抗氧化酶减少,表明细胞维护机制受损。Mamdani调查五脑区TL发现MDD患者海马TL显著减少1.8倍,与海马体积减小一致;基因表达异常(GPR37、HSPA2减少,PPARD、PPARG增加)提示脑区细胞衰老速率差异,海马最脆弱。Teyssier却未发现枕皮质细胞端粒缩短,表明中枢神经元端粒动态可能与外周细胞或其它脑细胞类型不同,且外周氧化状态(OGG1基因表达)对脑病理影响小。海马TL/TA可能影响神经元功能、结构变化和抑郁相关早衰;少突胶质细胞TL受抑郁影响,而抑郁机制可能涉及神经元-胶质细胞交互和可塑性破坏而非小胶质细胞/星形细胞TL/TA损伤。
结论
研究整体表明抑郁与端粒/端粒酶动态存在 nuanced关系,对病因和治疗有潜在意义。机制探索可为靶向干预细胞衰老过程提供新见解。抑郁的细胞衰老可能涉及全身多种细胞类型和系统的复杂交互。
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