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这篇综述系统回顾了细胞外囊泡(EVs)在情绪障碍(MD)中的研究。通过分析 45 项人类研究,探讨了 EVs 作为生物标志物的潜力,涉及 MD 的病理机制、诊断、预测治疗反应等方面,同时讨论了研究局限与未来方向,为 MD 研究提供新思路。
1. 引言
细胞外囊泡(EVs)是由几乎所有细胞类型分泌的非复制性脂质双分子层膜纳米颗粒,可分为外泌体和胞外体等,其能在细胞间传递生物活性分子,影响受体细胞功能。国际细胞外囊泡协会(ISEV)制定了相关指南规范研究,还有在线数据库收录 EVs 数据。
在中枢神经系统(CNS)疾病诊断中,传统方法存在局限性,而脑源性细胞外囊泡(BDEVs)可穿过血脑屏障(BBB),在多种体液中检测到,有望成为洞察 CNS 分子过程的新途径。
情绪障碍(MD)包括重度抑郁症(MDD)和双相情感障碍(BD)等,是慢性、多因素且临床表现多样的综合征,全球患病人数众多。目前 MD 的病因尚不明确,诊断和治疗主要依据主观症状。EVs 在 MD 的发病机制和治疗中发挥重要作用,可作为反映 CNS 活动的非侵入性外周标志物,对 MD 的研究具有重要意义。
2. 方法
2.1 文献检索
本系统综述遵循 PRISMA 2020 建议,在 PubMed、EMBASE、Scopus、ISI Web of Science 和 APA PsycInfo 数据库中检索 2010 年 1 月至 2024 年 10 月发表的英文临床研究,搜索策略针对不同数据库进行优化,未纳入灰色文献,并手动审查纳入研究的参考文献列表。
2.2 研究筛选、冲突解决和数据提取
使用 Covidence 平台进行文献筛选,两名研究者独立筛选标题和摘要,再进行全文评估,通过讨论解决评估差异。制定了详细的纳入和排除标准,四位研究者提取研究相关信息。
2.3 质量评估
非随机研究的质量和偏倚风险(RoB)使用改良的纽卡斯尔 - 渥太华质量评估量表(NOS)评估,随机对照试验使用 Cochrane 的 RoB 工具(RoB - 2)评估,同时考虑是否遵循 MISEV 指南,评估由四位研究者两两独立进行,通过讨论达成共识。
3. 结果
3.1 搜索结果和研究特征
初始搜索得到 8178 篇文章,剔除重复后筛选出 3434 篇,最终纳入 45 项研究。这些研究共涉及 1784 例患者和 1576 例对照,主要诊断为 MDD(80%)和 BD(20%),多数研究使用健康对照,常用汉密尔顿抑郁量表(HAM - D)评估症状严重程度。生物流体来源以血清(42.22%)和血浆(46.67%)为主,仅 35.55% 的研究聚焦 BDEVs。
3.2 方法学质量和偏倚风险
42 项使用改良 NOS 评估的研究中,4 项为高质量(7 - 8 星),20 项为中等质量(5 - 6 星),18 项为低质量(0 - 4 星)。多数研究存在样本量计算和报告、结果标准化及遵循 MISEV 指南等方面的不足。3 项使用 Cochrane 工具评估的研究未发现偏倚,但均来自同一临床试验。
3.3 研究结果
研究主要分为四个方向:EVs 货物作为机制和诊断生物标志物;作为抗抑郁反应的预测或跟踪生物标志物;EVs 货物与神经影像学的相关性;EVs 物理性质。
- EVs 货物作为机制和诊断生物标志物:多数研究(31/45)旨在通过分析 EVs 货物了解 MD 病理生理并提高诊断准确性。
- 重度抑郁症(MDD):研究发现 MDD 患者血清 EVs 中多种 miRNA 表达异常,部分与抑郁症状严重程度相关,且具有诊断潜力。基因本体分析显示这些 miRNA 参与信号转导、神经传递等多种途径。此外,MDD 患者 EVs 中蛋白质货物也存在异常,如 SERPINF1、BDNF/pro - BDNF 比值降低,BDEVs 相关研究还涉及线粒体功能、胰岛素抵抗、炎症、神经发生和血脑屏障破坏等方面。
- 双相情感障碍(BD):BD 患者血浆和血清 EVs 中存在 miRNA 和代谢物表达差异,可能与 BD 的发病或进展有关,但研究方法学存在局限性。
- 其他情绪障碍:针对青少年抑郁症、产后抑郁症(PPD)和老年抑郁症(LLD)的研究发现,这些特定情绪障碍患者的 EVs 中也存在独特的 miRNA 变化,与相应疾病的病理生理机制相关。
- EVs 货物作为抗抑郁反应的预测或跟踪生物标志物:部分研究聚焦于 EVs 货物与抗抑郁治疗(ADT)的关系。MDD 患者中,治疗前血清 EVs 中某些 miRNA 水平可预测 ADT 后的缓解情况,蛋白质货物如 BDNF/pro - BDNF 比值在治疗后有所变化。BD 患者中,英夫利昔单抗治疗相关研究表明,某些 NDEV 生物标志物可预测治疗反应。
- EVs 货物与神经影像学的相关性:部分研究将 EVs 货物分析与神经影像学技术相结合。MDD 患者中,血浆 EV miR - 146a - 5p 等与大脑结构和功能变化相关;BD 患者中,NDEV 衍生的胰岛素信号生物标志物与脑 MRI 体积测量和认知功能相关。
- EVs 物理性质:研究发现 MDD 患者的 NDEVs 大小和浓度与健康对照存在差异,且与 ADT 有关。此外,基于拉曼光谱的研究表明,EVs 的光谱特征可用于区分 MDD 患者和健康对照。
4. 讨论
本综述综合分析了 45 项研究,发现 EVs 在 MD 研究中展现出作为生物标志物的潜力。不同类型的 EVs 货物,如 miRNA、蛋白质等,反映了 MD 患者的多种病理生理过程,包括神经炎症、神经发生、胰岛素抵抗等。特定 miRNA 和蛋白质可预测 ADT 反应,EVs 与神经影像学的关联也为 MD 研究提供了新视角。
然而,当前研究存在一些局限性。首先,研究方法缺乏标准化,包括样本定义、样本量、生物流体来源、储存和分离技术等方面存在差异。其次,技术手段有限,难以优化 EVs 产量和分离不同亚型,且 BDEVs 的研究面临挑战。此外,对 EVs 生物学的理解不足,其货物变化的意义、选择性包装机制以及多种因素对循环 EVs 谱的影响尚不明确。
未来研究可从以下方向展开:利用 EVs 对 MD 患者进行内表型分类和分层,指导个性化治疗;在大规模临床相关队列中评估 EVs 货物差异,比较不同类型 MD 及相关疾病;整合 EVs 分析与神经影像学结果,提高生物标志物的准确性;探索使用唾液、尿液等生物流体或体外模型进行 EVs 研究。总之,EVs 和 BDEVs 在 MD 研究中具有重要潜力,克服现有挑战将有助于其在临床实践中的应用。