综述：细胞外囊泡在TDP-43蛋白病中的作用：发病机制与生物标志物潜力

《Molecular Neurodegeneration》：Extracellular vesicles in TDP-43 proteinopathies: pathogenesis and biomarker potential

这篇综述系统阐述了细胞外囊泡（EVs）在TDP-43蛋白病（包括ALS、FTD等神经退行性疾病）中的双重作用：既是清除病理蛋白的"清道夫"，又是介导病理性TDP-43传播的"特洛伊木马"。文章重点探讨了EVs在TDP-43清除与种子传播中的分子机制，并分析了EVs作为诊断标志物的潜力，特别强调了不同EV分离方法对研究结果的影响。

　　

细胞外囊泡与TDP-43蛋白病的复杂关系

引言

43kDa反式激活反应DNA结合蛋白（TDP-43）的异常聚集是多种神经退行性疾病的共同特征，包括95%的肌萎缩侧索硬化症（ALS）和约50%的额颞叶痴呆（FTD）病例。这些疾病被统称为TDP-43蛋白病。近年研究发现，细胞外囊泡（EVs）——这些由细胞释放的纳米级膜结构——在TDP-43病理过程中扮演着双重角色。

EVs的多样性及其分离挑战

EVs并非单一实体，而是包含外泌体、微泡、线粒体囊泡等多种亚型。不同EV亚群在大小（30-1000nm）、来源（质膜或内体）和分子特征上存在显著差异。研究面临的首要挑战是如何准确分离特定EV亚群。常用的超速离心法会共沉淀游离TDP-43寡聚体（5-60nm），而聚合物沉淀法特异性更低。新兴的免疫捕获技术（如CD63/L1CAM抗体）可提高纯度，但可能丢失特定EV亚群。

EV中的TDP-43形式

在ALS脑组织来源的EVs中，主要检测到28kDa和15kDa的C端片段（CTFs），而全长TDP-43较少。有趣的是，尽管脑组织中磷酸化TDP-43（pS409/410）是病理标志，但在EVs中却未检测到。细胞实验显示，过表达的TDP-43N端更易被包装进EVs，而C端则促进质膜分泌。这些差异提示不同TDP-43形式可能通过不同EV亚群分泌。

清除还是传播？

EV介导的TDP-43分泌可能是细胞的保护机制。抑制EV分泌（如敲除RAB27A）会增加细胞内不溶性TDP-43聚集，并加重TDP-43^A315T
小鼠的运动缺陷。相反，促进EV分泌的药物（如PIKFYVE激酶抑制剂apilimod）能减少TDP-43聚集，提高C9orf72 ALS模型存活率。然而，EVs也可能成为"特洛伊木马"，通过内化（如网格蛋白介导的内吞）将TDP-43递送至受体细胞，引发连锁病理反应。

神经炎症的推波助澜

小胶质细胞和星形胶质细胞在TDP-43传播中起关键作用。C9orf72和GRN突变会损害小胶质细胞的吞噬功能，使其无法有效清除EV-TDP-43。而促炎因子（如TNF-α）可增强EV摄取，加速病理扩散。血浆EV分析显示，星形胶质细胞标志物SLC1A3和小胶质细胞标志物TMEM119捕获的EVs中TDP-43水平升高，暗示神经胶质细胞参与病理传播。

生物标志物的开发潜力

血浆EV-TDP-43检测展现出惊人诊断效能：区分ALS与健康人的AUC达0.99，区分FTD-TDP与FTD-tau的AUC为0.91。L1CAM捕获的神经元EVs中，突触蛋白（如synaptotagmin）减少可能反映突触损伤。但挑战依然存在：仅少量TDP-43真正位于EV腔内，多数为共沉淀的游离蛋白；不同前处理方法（如血浆vs血清）会显著影响血小板源性EVs的干扰。

超越TDP-43的EV生物标志物

EVs还携带反映疾病进程的其他分子特征：

• 蛋白质组：补体成分（C9）、纤维蛋白原链（FIBA/B/G）在ALS患者EVs中增加
• RNA特征：STMN2和UNC13A的隐性外显子产物可能成为TDP-43功能丧失的标志
• 分泌变化：C9orf72 HRE和GRN突变会改变EV分泌谱

展望

未来研究需明确：1）EV-TDP-43的确切分子形式；2）CNS与外周来源贡献；3）不同遗传背景（如TARDBP、C9orf72）对EV分泌的影响。标准化EV分离方法和报告规范（遵循MISEV2023指南）将是推动领域发展的关键。