轻度阿尔茨海默病患者泪液中神经炎症标志物的发现及其作为早期诊断生物标志物的潜力

这篇研究通过质谱蛋白质组学技术，首次系统分析了轻度阿尔茨海默病（AD）患者泪液（TF）中14种差异表达蛋白（12种上调如SERPINA3、FGA，2种下调如PIP、SCGB2A1），揭示了神经炎症相关蛋白在AD病理中的潜在作用。研究创新性地提出泪液可作为无创性生物标志物来源，为早期AD诊断提供了新思路（p≤0.05）。

　　

摘要

研究团队通过Schirmer试纸收集53名受试者（34名认知健康对照CO，19名轻度AD患者）的泪液样本，采用基于质谱的蛋白质组学技术进行定量分析。结果显示AD组存在14种显著差异表达蛋白，其中12种上调蛋白涉及炎症反应（如SERPINA3、FGA）、细胞凋亡（CPPED1）和突触可塑性（SPARCL1），2种下调蛋白（PIP、SCGB2A1）与泪膜稳态相关。这些发现为AD早期诊断提供了新型无创生物标志物候选。

引言

阿尔茨海默病（AD）作为全球最常见的神经退行性疾病，其病理特征包括Aβ斑块沉积和tau蛋白过度磷酸化。研究指出神经炎症是AD早期关键事件，表现为小胶质细胞和星形胶质细胞的异常激活。泪液因其与中枢神经系统的潜在关联性，成为新兴的生物标志物来源。既往研究发现AD患者泪液中乳铁蛋白等蛋白水平异常，但神经炎症相关蛋白谱尚未系统研究。

方法

研究纳入轻度AD患者（CDR 0.5-1，MMSE 23.8±2.8）和年龄匹配的CO组（MMSE 28.9±1.4），排除糖尿病和眼表疾病干扰。通过Schirmer试纸采集泪液，经丙酮沉淀和胰蛋白酶消化后，采用timsTOF Pro质谱仪进行蛋白质鉴定，使用PEAKS X+软件进行标记定量分析（FDR≤1%）。统计学分析采用SPSS 22，显著性阈值设为p<0.05。

结果

1. 人口统计学：AD组ApoE4携带率显著高于CO组（82.4% vs 44.1%，p<0.009）。
2. 差异蛋白：
   • SPARCL1（上调5.3倍）：与突触重塑相关，可能反映AD早期的神经修复机制。
   • CHI3L2（上调3.1倍）：反应性星形胶质细胞标志物，提示神经炎症状态。
   • PIP（下调0.4倍）：调控小胶质细胞功能，其减少可能加剧神经炎症。
3. 通路分析：上调蛋白富集于PI3K-AKT信号通路（CPPED1）、补体激活（FGA）等炎症相关通路。

讨论

1. 标志物临床意义：
   • SERPINA3作为已知的CSF标志物，首次在泪液中检测到其AD相关变化，可能与Aβ纤维化促进相关。
   • GPI/NLK的双重功能提示其可能同时反映脑内淀粉样血管病变和糖代谢异常。
2. 技术优势：泪液采集较CSF穿刺更安全，适合大规模筛查。但需注意泪液蛋白浓度较低的技术挑战。
3. 研究局限：样本量较小（n=53），且未检测Aβ/tau的泪液水平，未来需扩大验证队列。

结论

该研究建立了AD泪液蛋白特征谱，特别是神经炎症相关蛋白如CHI3L2、SPARCL1的发现，为开发无创诊断工具奠定基础。结合团队前期发现的氧化应激相关蛋白（K?rkk?inen et al. 2025），未来可构建多标志物联合诊断模型，推动AD早期干预策略发展。