综述：精神疾病中经过验证的代谢组学生物标志物：一项叙述性综述

这篇综述系统梳理了精神分裂症(SCZ)、重度抑郁症(MDD)、双相情感障碍(BD)和创伤后应激障碍(PTSD)的代谢组学标志物验证研究，强调通过独立队列验证、交叉验证等方法确认生物标志物的重要性。文章指出当前研究多集中于SCZ和MDD，揭示了脂质代谢、氨基酸代谢等通路异常，为精神疾病诊断提供了新视角。

　　

精神疾病诊断的现状与挑战

当前精神疾病诊断主要依赖临床症状评估和标准化诊断标准（如DSM-V），缺乏客观生物学指标。精神分裂症(SCZ)、重度抑郁症(MDD)、双相情感障碍(BD)和创伤后应激障碍(PTSD)等疾病具有高度异质性和症状重叠，导致误诊率高达30%。临床亟需通过代谢组学等高通量技术发现可靠的生物标志物，以补充现有诊断工具。

代谢组学技术的优势与局限

代谢组学通过分析血液、尿液等样本中的小分子代谢物，能系统性反映精神疾病相关的代谢通路异常。液相色谱-质谱联用(LC-MS)和气相色谱-质谱(GC-MS)是主流技术，但存在样本处理差异、平台间可比性差等问题。研究显示，仅45.5%的验证研究采用多平台联用策略，且样本量普遍较小（中位数<100例），限制了结论的普适性。

关键验证方法与研究发现

生物标志物验证分为内部验证（同一中心样本分集）、时间验证（纵向样本）和外部验证（多中心独立队列）。值得注意的是：

• SCZ：血清外泌体中15种下调的代谢物（如牛磺酸）通过三中心外部验证，涉及甘油磷脂代谢和胆汁酸合成通路。
• MDD：乙酰肉碱水平在发现集（32例）和验证集（44例）中均显著降低，且与抑郁缓解状态相关。
• PTSD：溶血磷脂酰胆碱(LPC 18:1)在两组独立队列中均升高，可能与神经炎症相关。

跨疾病共性代谢通路

1. 脂质代谢紊乱：所有疾病均显示甘油磷脂（如PC 38:1）和鞘脂类异常，可能与膜完整性破坏和炎症相关。SCZ患者胆汁酸（如鹅去氧胆酸）水平降低，提示肠道菌群失调。
2. 氨基酸代谢失衡：色氨酸-犬尿氨酸通路在SCZ/MDD中激活，导致神经毒性代谢物积累；BD患者尿中β-丙氨酸和苯丙氨酸变化具有80%诊断准确率。
3. 能量代谢异常：TCA循环中间体（柠檬酸、琥珀酸）和乳酸水平变化反映线粒体功能障碍，尤其在PTSD患者中与糖代谢异常相关。

人工智能的整合前景

机器学习（如随机森林、支持向量机）已用于代谢组学数据分析。一项研究利用28种代谢物的组合模型区分PTSD的AUC达0.80，但面临数据异质性和过拟合挑战。未来需通过多中心合作建立标准化数据库，推动AI辅助诊断的临床转化。

局限性与未来方向

当前研究存在三大瓶颈：

1. 仅18.2%研究同时采用靶向和非靶向代谢组学策略
2. 药物干扰（如奥氮平影响色氨酸水平）和饮食混杂因素控制不足
3. 跨种族验证仅在中国苗族和汉族人群中尝试

建议未来研究优先开展万人级多中心队列，结合基因组学和肠道菌群数据，构建多模态诊断模型。