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在环境与健康的交叉领域,焦虑症发病率逐年攀升,尤其在中老年群体中。研究人员针对镉污染地区中老年人群开展 “Proteomic signatures and predictive modeling of cadmium?associated anxiety” 研究,发现血镉与焦虑显著相关,构建的模型可预测焦虑风险,为防治提供新方向。
在现代社会,人们越来越关注环境与健康的关系。焦虑症作为一种常见的精神障碍,严重影响着人们的生活质量。尤其是中老年群体,随着年龄增长,身体机能下降,更容易受到焦虑的困扰。而环境中的污染物,如镉(Cd),是否会对中老年人群的焦虑产生影响呢?这一问题引起了科研人员的浓厚兴趣。此前的研究虽然发现环境污染物与焦虑症可能存在关联,但对于其中的分子机制以及相关生物标志物却知之甚少。为了深入探究这一问题,来自九江大学等机构的研究人员开展了一项极具意义的研究,其成果发表在《Journal of Translational Medicine》上。
研究人员采用了多种关键技术方法。在样本选择上,以镉污染地区认知障碍个体队列作为基础,选取了 50 名中老年住院患者进行研究。运用数据非依赖采集(DIA)定量蛋白质组学技术,结合液相色谱 - 串联质谱(LC - MS/MS)平台,对血浆中的蛋白质进行分析。同时,利用机器学习技术,如 XGBoost 和 LASSO 算法,筛选生物标志物,并通过动物实验进行验证,最终构建了综合预测模型。
下面来看具体的研究结果:
- 焦虑相关因素的关联分析:通过对中老年人群焦虑相关因素的研究发现,焦虑患者的血浆镉水平显著升高,且与汉密尔顿焦虑量表(HAMA)评分呈正相关。同时,焦虑与认知障碍密切相关,认知障碍患者的焦虑风险更高。此外,载脂蛋白 E(ApoE)基因型也与焦虑易感性有关,ApoE4 携带者焦虑风险升高,而 ApoE3 具有保护作用123。
- 蛋白质组学分析与机制探究:对血浆蛋白质组进行分析后,研究人员鉴定出 120 种差异表达蛋白(DEPs)。这些蛋白主要富集在神经退行性疾病相关的通路中,如阿尔茨海默病、帕金森病等。通过进一步分析,确定了一些关键的枢纽蛋白,如 CCT3、CCT4 等。这表明焦虑的发生可能与神经退行性病变的机制密切相关459。
- 焦虑预测模型的构建与评估:研究人员构建了一个包含血镉水平、血铅水平、高血压和 CCDC126 蛋白表达的临床预测模型。该模型在验证队列中的曲线下面积(AUC)达到 0.8,具有良好的判别能力。虽然存在一定的过拟合风险,但校准曲线显示预测概率与实际频率匹配良好,决策曲线分析也表明其具有较强的临床实用性678。
综合研究结论与讨论部分,此次研究具有重要意义。一方面,研究首次将环境流行病学、血清蛋白质组学和机器学习相结合,揭示了镉暴露与中老年人群焦虑之间的关联,为理解焦虑的发病机制提供了新的视角。另一方面,研究确定了 CCDC126 作为镉相关焦虑的关键生物标志物,为后续的靶向干预提供了潜在的靶点。此外,构建的预测模型能够对焦虑风险进行早期分层,有助于临床医生及时发现高危人群,采取相应的预防和治疗措施。然而,研究也存在一些局限性,如样本量较小,可能无法检测到低丰度蛋白质的影响,以及存在一些潜在的混杂因素未被充分考虑。未来的研究需要进一步扩大样本量,采用多阶段队列研究和孟德尔随机化设计,以更深入地探究镉与焦虑之间的因果关系,为焦虑症的防治提供更有力的依据。