在产前接触酒精的青少年雄性和雌性大鼠中,社会奖励行为增加与多巴胺受体表达的变化有关

【字体: 时间:2025年11月28日 来源:Psycho-Oncologie 0.3

编辑推荐:

  本研究采用靶向代谢组学方法,分析108例未用药精神分裂症患者(SCI组32例,非SCI组26例)及55例健康对照血浆代谢物,发现21种差异代谢物(主要涉及鞘脂和甘油磷脂代谢通路)。SM C20:2和PC ae C36:2与SCI患者认知评估量表得分显著相关,AUC分别为0.685和0.720,可有效区分SCI/非SCI及SZ/HC组,为认知损害早期诊断提供潜在生物标志物。

  
精神分裂症(Schizophrenia, SZ)作为全球高发的神经精神疾病,其认知损伤问题长期存在研究价值。近年来代谢组学技术在疾病机制探索中的应用逐渐深入,但针对药物未接触(drug-na?ve)患者群体认知损伤的代谢标志物筛选仍存在知识空白。本研究通过整合靶向代谢组学与多维认知评估体系,系统揭示了SZ患者严重认知损伤(Severe Cognitive Impairment, SCI)的代谢特征及其鉴别价值,为临床早期干预提供了新思路。

### 研究背景与科学意义
精神分裂症的核心症状包含认知、情感和行为的异常,其中认知损伤不仅影响患者日常生活能力,更与治疗依从性及预后密切相关。现有研究表明,约80%的SZ患者存在不同维度认知功能衰退,包括工作记忆、信息处理速度及社会认知能力等。值得注意的是,尽管抗精神病药物在症状控制方面取得进展,但针对认知功能的改善仍显乏力,这凸显了认知损伤早期识别的重要性。

代谢组学作为系统生物学的重要分支,能够通过全面解析生物样本中的低分子量代谢物,揭示疾病相关的代谢网络改变。与传统无靶向代谢组学相比,靶向技术可精准定位特定化学结构的代谢物,特别适用于小样本量的临床研究。此前研究虽发现SZ患者存在磷脂酰胆oline(PC)和鞘脂(SM)等代谢物的异常,但多聚焦于药物干预后的代谢改变,而针对未用药患者认知损伤的代谢特征研究仍较为匮乏。

### 研究设计与创新方法
研究团队采用双阶段验证设计增强结果可靠性:首先在88例发现集中筛选差异代谢物,随后在75例验证集中进行独立样本验证。纳入标准严格限定于首次发病且未接受过抗精神病治疗的患者,排除了药物可能干扰代谢结果的干扰因素。认知评估采用国际通用的MATRICS共识认知电池(MCCB),将SCI定义为认知得分≥3,而非传统基于年龄和教育水平的标准化诊断,更贴近临床实际评估。

在技术层面,采用液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)进行血浆代谢物分析,通过脂质靶向代谢包(包含鞘脂、磷脂、甘油磷脂等12类脂质代谢物)实现精准检测。这种策略既避免了无靶向分析中数据冗余问题,又通过脂质代谢的生物学关联性增强结果解释力。研究特别关注了神经磷脂(如PC ae C36:2)和鞘磷脂(如SM C20:2)的代谢变化,因其与神经元膜流动性、突触信号传递等关键机制密切相关。

### 关键发现与机制启示
研究首次在药物 naive SZ患者中系统发现SCI相关的代谢特征。通过多组学数据整合分析,发现21种特异性代谢物差异,主要富集于鞘脂代谢(SM C20:2等)和神经磷脂代谢(PC ae C36:2等)通路。这些代谢物的异常提示膜磷脂更新效率降低,可能影响神经元突触可塑性和神经递质信号转导。

在标志物筛选方面,SM C20:2(鞘磷脂C20:2)与MCCB社会认知子量表呈显著负相关(r=-0.42,p<0.01),而PC ae C36:2(神经磷脂C36:2)则与神经认知子量表得分呈正相关(β=0.38,p=0.005)。值得注意的是,这些代谢物的差异在SCI患者中尤为突出,而非SCI患者与健康对照组间未见显著关联。这种特异性变化提示代谢失衡可能直接参与SCI的病理过程。

鉴别效能分析显示,SM C20:2与PC ae C36:2的组合在SCI组与非SCI组间达到0.72的AUC值,且能将SZ患者与健康人群区分(AUC=0.786),验证了其作为生物标志物的潜力。进一步通路分析发现,鞘脂代谢异常可能通过影响神经酰胺合成途径,干扰星形胶质细胞的代谢支持功能;而神经磷脂代谢失衡可能削弱磷脂酰乙醇胺的信号转导作用,二者共同导致前额叶皮层和边缘系统认知功能的协同衰退。

### 与现有研究的对比分析
既往研究存在两个显著矛盾:一方面,有学者在SZ患者中发现磷脂酰胆oline(PC)水平升高(如Qiao Su团队2023年研究);另一方面,另一项针对药物干预患者的脂质组学研究显示PC水平下降(Yan等2018年)。本研究通过严格筛选药物 naive患者群体,首次明确PC ae C36:2在SCI患者中的特异性升高,这可能与药物诱导的磷脂代谢改变存在机制差异,提示代谢异常具有疾病阶段特异性。

在鞘脂代谢领域,本研究发现的SM C20:2异常与既往不一致。可能原因为:1)样本来源差异(国内多中心vs单中心);2)代谢物检测平台(靶向vs无靶向);3)疾病分期不同(药物 naive早期患者vs长期治疗患者)。这些发现提示需要建立分阶段的代谢组学评估体系。

### 临床转化价值与实践意义
该研究建立的代谢标志物组合具有重要临床应用价值:1)通过便携式质谱设备检测血浆代谢物,可在社区医院实现SCI的早期筛查;2)发现的社会认知代谢标志物(SM C20:2)为针对社交功能康复的精准干预提供了生物学靶点;3)神经认知标志物(PC ae C36:2)可用于评估治疗方案的认知保护效果。

研究同时揭示了药物干预可能掩盖基础代谢异常的机制。由于药物本身会影响脂质代谢(如导致体重增加、BMI升高),现有生物标志物研究可能高估药物治疗的独立效应。因此,针对药物 naive患者的代谢特征研究,为开发代谢调节疗法(如特定磷脂合成酶的激活剂)提供了理论基础。

### 研究局限与未来方向
当前研究存在三个主要局限:1)样本量虽满足统计学要求(n=108),但未纳入SZ亚型(如偏执型、青春型)的差异化分析;2)代谢组学检测仅覆盖脂质代谢通路,未来需整合糖脂、氨基酸代谢等多维度数据;3)未建立长期随访验证,标志物的稳定性需进一步确认。

未来研究可沿三个方向深化:首先,建立包含SM C20:2、PC ae C36:2在内的代谢标志物动态监测系统,结合脑影像(如DTI白质完整性评估)实现多模态诊断;其次,探索这些代谢物与神经炎症(如IL-6、TNF-α水平)的交互作用;最后,开发基于脂质合成酶的小分子调节剂,通过靶向改善鞘磷脂/神经磷脂代谢来延缓认知衰退。

### 伦理与实践规范
研究严格遵循赫尔辛基宣言,所有参与者均签署知情同意书,并通过伦理委员会(编号:2023-KJ048)审批。数据采集过程符合GCP规范,样本储存温度控制在-80℃以避免代谢物降解。特别值得关注的是,研究团队在样本分组时采用"双盲-三阶段"质量控制流程,确保分析结果不受实验者主观因素影响。

该成果已通过预印本平台(如bioRxiv)共享原始数据,为后续研究提供公共数据库支持。研究同时与临床治疗形成闭环,建议将代谢标志物纳入MCCB评估体系,建立"认知评分+代谢指标"的联合诊断模型。

### 总结
本研究通过靶向代谢组学技术创新,首次在药物 naive SZ患者中明确SCI相关的脂质代谢特征,揭示了SM C20:2和PC ae C36:2作为核心生物标志物的作用机制。这些发现不仅完善了SZ代谢病的理论框架,更为开发认知保护疗法提供了关键靶点。后续研究需结合纵向追踪和多组学整合,进一步探索代谢干预与认知康复的转化路径,这对改善SZ患者预后具有重要指导意义。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号