成人ADHD中IL-18与NFE2L2/NRF2的炎症-氧化还原框架及其唾液生物标志物研究前景

《International Journal of Molecular Sciences》:IL-18 and NFE2L2/NRF2 in Adult ADHD: An Inflammation–Redox Framework for Salivary Biomarker Research

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月31日 来源:International Journal of Molecular Sciences 5.6

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  注意力缺陷/多动障碍(ADHD)是一种异质性神经发育障碍,越来越多的证据表明炎症和氧化过程可能促成了其生物学复杂性。尽管有这些观察结果,但目前尚无分子生物标志物被确立用于临床诊断。在这篇叙述性综述中,研究人员将白细胞介素-18(IL-18)和NFE2L2/NR

  
注意力缺陷/多动障碍(ADHD)是一种异质性神经发育障碍,越来越多的证据表明炎症和氧化过程可能促成了其生物学复杂性。尽管有这些观察结果,但目前尚无分子生物标志物被确立用于临床诊断。在这篇叙述性综述中,研究人员将白细胞介素-18(IL-18)和NFE2L2/NRF2抗氧化通路视为成人ADHD炎症-氧化还原图景中两个潜在互补的组成部分,并特别关注其在唾液中评估的可能性。为此,研究人员对PubMed/MEDLINE、Scopus和Web of Science进行了针对性检索,整合了来自人类ADHD研究、机制性和实验性研究以及探讨唾液生物标志物可行性的研究的证据。IL-18与炎症小体介导的炎症信号密切相关,而NFE2L2编码NRF2,后者是抗氧化和细胞保护反应的主要调节因子。这两个靶点在成人ADHD中的证据发展并不均衡。关于IL-18的直接人体数据仍然有限,而较新的研究已在成人ADHD中发现NRF2相关抗氧化防御的改变。IL-18和NRF2均可在人类唾液中检测到,但现有证据来自ADHD以外的临床人群。因此,它们在唾液中的检出证明了分析可行性,但并未确立其作为ADHD生物标志物的有效性。目前,这两个标志物均未在成人ADHD患者的唾液中得到验证。然而,将它们放在一起研究或许可为探索炎症活性与抗氧化调节之间的关系提供一种有用的途径。未来的研究需要标准化的唾液采集、仔细的口腔健康评估、全身炎症和代谢状况的表征、用药情况以及吸烟史。初步研究还应包括配对唾液和血液样本,以确定唾液测量值与循环水平的关系,以及它们是否捕捉到成人ADHD中具有生物学意义的变异。
1. 引言
注意力缺陷/多动障碍(ADHD)是一种神经发育障碍,其特征是持续存在的注意力不集中和/或多动-冲动症状,这些症状会干扰日常功能。虽然ADHD通常与儿童期相关,但对许多人来说,症状会持续到成年期,影响工作、人际关系、情绪调节和生活质量。诊断仍基于临床评估。因此,如果能够识别出生物标志物,预计将是对这种评估的补充而非替代。关于ADHD神经生物学的已知知识大多来自对多巴胺能和去甲肾上腺素能神经传递的研究。这些通路仍然是该障碍的核心,但它们本身不太可能解释其生物学异质性。近年来,人们的注意力也转向了炎症和氧化过程。已有报道称循环炎症标志物发生变化,包括IL-6水平升高,尽管不同研究的结果差异很大。这种变异性很重要,它表明炎症可能并非所有ADHD个体的共同特征,而是在特定患者或特定生物学条件下更为相关。氧化应激也遵循类似的模式。在成人ADHD中观察到系统性氧化状态的改变,荟萃分析发现指向氧化应激增加。然而,相关文献仍然相对有限且方法学多样。最近,有研究报告了成人ADHD中SIRT-1/NRF2/HO-1抗氧化防御轴的改变。这引出了一个与简单询问氧化损伤是否增加略有不同的问题:当细胞暴露于氧化还原应激时,它们能多有效地做出反应?这个问题也将炎症纳入了考量。这两个过程紧密相连。活性氧(ROS)可以促进炎症信号传导和炎症小体激活,而炎症本身又会增加ROS产生并对抗氧化防御施加额外压力。因此,将这两个过程放在一起考虑可能比单独考虑每一个更有意义,尤其是在像ADHD这样异质性的障碍中。IL-18是这种关系炎症侧的一个可能靶点。作为IL-1细胞因子家族的成员,IL-18通过前体IL-18的蛋白水解加工产生,并与炎症小体活性密切相关。它也在神经免疫信号中发挥作用。然而,关于IL-18在成人ADHD中的具体作用所知仍然有限。在更广泛的ADHD中已有炎症变化的描述,但在患有该障碍的成年人中进行的IL-18直接人体研究很少。目前,这使得IL-18成为一个有趣的研究候选对象,而非已确定的ADHD生物标志物。对于氧化还原组分,研究人员聚焦于核因子红细胞2样2(NFE2L2),即编码核因子红细胞2相关因子2(NRF2)的基因。NRF2通过KEAP1-NRF2系统调节抗氧化和细胞保护反应。在这种情况下,已有一些来自成人ADHD的直接证据。Gürbüzer等人发现,与健康对照组相比,成人ADHD患者的血清NRF2浓度较低,并且NRF2水平与症状严重程度呈负相关。一项研究不足以建立一致的模式,这些发现需要重复验证。尽管如此,它们为在成人ADHD中更仔细地检查NRF2相关的抗氧化调节提供了临床依据。唾液对此类研究尤其有吸引力,因为它可以无创、简便且可重复地收集。它还含有多种潜在的信息分子,包括源自唾液腺、口腔组织、龈沟液和体循环的蛋白质、肽、激素、细胞因子、代谢物和核酸。这些优势伴随着一个重要限制:唾液受口腔局部事件的影响。口腔健康、唾液流量、收集条件、一天中的时间、药物、吸烟和其他分析前因素都可能影响测量的浓度。因此,在唾液中检测到一种分子只是第一步,并不能证明该分子对某种疾病具有特异性。这些因素在研究IL-18和NRF2时尤为重要,因为其唾液水平的变化可能反映与ADHD无关的影响。因此,仔细考虑这些变量对于解释未来在成人ADHD中的发现至关重要。在ADHD研究中已有一些唾液研究的经验。儿科研究已经检查了生化变化以及口腔和唾液特征。在成人中,唾液皮质醇已被用于研究应激反应和下丘脑-垂体-肾上腺轴活动。这些研究表明唾液可以成功应用于ADHD研究,但它们并未告诉我们炎症或氧化还原相关的唾液标志物是否具有诊断价值。那么,为什么要将IL-18和NRF2放在一起考虑呢?理由并非IL-18-NRF2轴已在成人ADHD中得到证实,事实并非如此。相反,这两个靶点代表了相互关联的生物学图景的不同部分。IL-18与炎症小体相关的炎症信号有关,而NRF2参与了对氧化应激的适应性反应。同时研究两者可能提供一种方法,利用同一种微创基质在同一批个体中探索免疫-氧化还原生物学的这两个方面。基于这一区分,本综述有三个主要目标。首先,将直接从成人ADHD中获得的结果与涉及IL-18和NFE2L2/NRF2的机制性和实验性证据分开。其次,检查现有的唾液研究能告诉我们什么以及不能告诉我们什么关于测量这些靶点的信息。第三,考虑要在成人ADHD唾液中共同研究IL-18和NRF2所需的方法学条件。目前,证据不足以评估其诊断准确性,研究人员在此也不试图这样做。虽然以往的综述讨论了ADHD中的炎症和氧化应激,但这些过程通常被视为更广泛的生物学机制,而非通过IL-18和NRF2之间的特定关系来考虑。将这两个通路放在一个共享框架中进行考察的理由在于它们的互补作用:IL-18反映了炎症小体相关的炎症信号,而NRF2调节细胞抗氧化和细胞保护反应。在ADHD中考虑它们可能有助于探索炎症激活与抗氧化调节如何相互作用。这种方法旨在为未来研究提供一个更聚焦的视角,而非暗示在成人ADHD中存在已确立的机制关系或经过验证的生物标志物组合。
文献检索策略与综述范围
研究人员使用“ADHD”、“成人ADHD”、“注意力缺陷/多动障碍”、“IL-18”、“白细胞介素-18”、“NFE2L2”、“NRF2”、“氧化应激”、“抗氧化反应”、“炎症”、“神经炎症”、“炎症小体”、“唾液”和“唾液生物标志物”等术语的组合,检索了PubMed/MEDLINE、Scopus和Web of Science。检索词使用布尔运算符进行组合,以探索ADHD、炎症与氧化还原通路以及唾液生物标志物之间的关系。还查阅了相关原始研究和综述的参考文献列表以识别其他出版物。检索主要侧重于涉及成人ADHD的人体研究。然而,研究人员未发现直接调查该人群中唾液IL-18或NRF2的研究。因此,研究人员考虑了来自机制研究、实验性ADHD模型以及在其他临床环境中检查人唾液中这些标志物的研究的额外证据。纳入儿科研究和涉及非ADHD个体的研究仅为提供生物学或方法学背景,而非作为成人ADHD生物标志物验证的证据。研究的选择基于其与成人ADHD、IL-18或NRF2相关生物学通路的相关性,以及唾液生物标志物评估的可行性。优先考虑原创性人体研究,而当机制性和实验性研究能提供相关生物学背景时也会予以考虑。未包含缺乏足够方法学信息或与综述目标明确关联的出版物。研究选择由主题相关性指导,而非正式的系统筛选程序。鉴于研究人群、生物基质、实验方法和报告结果的差异,定量综合并不合适。因此,研究人员采用了叙述性方法,重点关注那些提供足够方法学细节以支持有意义解释的同行评审出版物。灰色文献和会议摘要被排除在外,因为它们通常缺乏可靠评估所需的方法学细节。由于本叙述性综述的目的是整合生物学和方法学证据,而非系统评价单个研究,因此未进行正式的偏倚风险评估。在整个综述中,研究人员区分了直接从成人ADHD获得的证据、来自机制性和实验性研究的发现,以及支持唾液测量可行性的研究。这一区分很重要,因为生物学合理性和在唾液中检测到某种分子并不一定能确立其作为成人ADHD生物标志物的价值。本综述的目的并非系统地比较成人ADHD的候选生物标志物,而是探索IL-18和NRF2的生物学原理和研究潜力,同时清晰地区分唾液可检测性与临床验证。
2. 成人ADHD中的唾液生物标志物
唾液越来越多地用于生物医学研究,因为它允许无创、廉价且可重复的采样。全唾液含有源自唾液腺、口腔组织、龈沟液和体循环的蛋白质、肽、酶、激素、代谢物、核酸和免疫相关分子。这些特性有利于纵向或重复测量设计,但唾液成分混合的生物起源也使解释复杂化。在ADHD中,唾液研究的发展不如基于血液的生物标志物研究成熟,并且在年龄、药物暴露、诊断特征、收集程序和分析方法方面存在异质性。大多数现有证据涉及儿童或青少年。因此,儿科发现可以为可行性和研究设计提供信息,但不应被视为成人ADHD的直接证据。神经内分泌标志物既展示了唾液的潜力,也显示了其局限性。在成人ADHD中,Ramos-Quiroga等人评估了皮质醇觉醒反应,并报告了显著的个体间异质性以及与选定临床维度的关联。在儿童中,Wang等人报告了唾液DHEA和DHEA/皮质醇比率的差异,而基础皮质醇本身与ADHD并无显著关联。这些发现说明了在单个分析物旁边检查生物学相关测量的潜在价值,同时也强调了年龄和情境依赖的变异性。唾液也被评估用于治疗药物监测。Preiskorn等人测量了ADHD患者(包括成人)配对血清和唾液样本中的哌甲酯和利他林酸。唾液哌甲酯与血清浓度相关,但个体间变异性和唾液pH值影响了结果解释。这项研究在方法论上很重要,因为它表明一个可测量的唾液分析物可能仍需要基质特异性验证,然后才能将其解释为循环暴露的替代指标。因此,分析前标准化至关重要。唾液浓度可能随刺激与非刺激收集、流速、一天中的时间、食物和饮料摄入、口腔卫生、吸烟、药物、水合状态、处理和储存而变化。Ngamchuea等人详细介绍了收集和分析程序的影响,而Mortazavi等人记录了唾液研究中显著的方法学差异,并强调了标准化收集、运输、制备和储存的必要性。炎症和氧化还原生物标志物需要额外的谨慎,因为全唾液既可以反映全身生物学,也可以反映局部口腔过程。牙周炎症、牙龈出血、口腔病变和其他口腔状况可能会实质性地改变细胞因子和氧化应激的测量值。因此,应将口腔检查和牙周表征纳入生物标志物方案,而非视为可选协变量。目前的证据支持唾液作为ADHD研究中可行的研究基质,但并未建立经过临床验证的唾液诊断生物标志物。蛋白质组学研究已经确定了与炎症、线粒体代谢、神经传递、髓鞘形成和细胞内信号传导相关的分子通路,然而尚无唾液分子标志物达到已建立的诊断效用。这种发现与验证之间的区别在成人ADHD中尤为重要,因为专门的唾液研究仍然有限。因此,在本综述中,唾液被视为用于检验生物学假设的候选基质,而非生物标志物有效性的证据本身。IL-18和NRF2之所以引起兴趣,是因为它们代表了互补的炎症和抗氧化过程,并且两者都在非ADHD临床环境中的人类唾液中得到了定量。它们的唾液浓度是否能在成人ADHD中提供可重复且有生物学意义的信息,这是一个需要直接研究的实证问题。
3. IL-18:ADHD中的炎症与神经炎症
白细胞介素-18(IL-18)是IL-1细胞因子家族中的一个多效性成员,参与先天性和适应性免疫反应。它最初以无活性的前体pro-IL-18形式产生,并在蛋白水解切割后变得具有生物学活性,主要由caspase-1介导。这使得IL-18位于炎症小体激活的下游,处于细胞应激和先天免疫信号可以汇聚的点。NLRP3是炎症和神经生物学研究中研究最广泛的炎症小体之一。其激活促进了caspase-1依赖的IL-18加工,但IL-18的生物学活性不能仅从其浓度推断。IL-18结合蛋白、受体可用性、产生该细胞因子的细胞以及周围的细胞因子环境都会影响其效应。当IL-18被视为生物标志物时,这一点变得尤为重要。在外周样本中测量其浓度只捕捉到了更复杂信号过程的一部分。也有生物学基础考虑神经系统中的IL-18。IL-18及其受体的组分在神经元和胶质细胞中表达,实验研究已将IL-18信号与应激反应、神经元存活、行为和炎症调节联系起来。这使得神经免疫作用成为可能。但这并不意味着在血液或唾液中测得的IL-18可以作为大脑中发生情况的直接读数。当具体考虑ADHD时,证据变得更加薄弱。对炎症生物标志物的综述报告了ADHD中免疫相关的改变,但发现具有异质性,并且没有炎症标志物已达到已建立的诊断用途。IL-18受到的直接关注也远少于诸如IL-6之类的细胞因子。专门检查成人ADHD中IL-18的人体数据仍然稀缺。因此,目前将IL-18作为ADHD更广泛炎症生物学的一部分进行研究是合理的,但将其失调描述为该障碍的一个既定特征则不然。来自炎症小体信号传导的实验工作提供了一些额外支持。Shan等人报告称,在一个ADHD样小鼠模型中抑制星形胶质细胞NLRP3炎症小体激活伴随着行为和认知异常的改善。由于IL-18是与下游炎症小体信号相关的细胞因子之一,这一发现为研究该通路提供了一个机制性理由。然而,这并不能证明IL-18本身在人类ADHD中具有因果作用。与氧化应激的联系为在此背景下考虑IL-18提供了另一个原因。ROS和线粒体功能障碍可以促进炎症小体激活,而炎症信号本身也会加重氧化负担。因此,IL-18位于一个更广泛的网络中,在该网络中炎症和氧化还原过程可以相互影响。这也是为什么将IL-18与NRF2调控的抗氧化反应一起研究可能很有用。目前的证据不支持成人ADHD中存在特定的IL-18-NRF2分子轴。IL-18可以在人类唾液中测量,但迄今为止可用的研究来自ADHD以外的临床环境。例如,Techatanawat等人在患有2型糖尿病伴或不伴有牙周炎的个体的配对唾液和血清样本中测量了IL-18。唾液浓度根据代谢和牙周炎症状态而异。该研究有两个用处:它表明唾液测量是可行的,但也清楚地表明局部口腔炎症和全身性疾病都会影响结果。其他炎症性疾病也出现了类似情况。Zhang等人报告了口腔扁平苔藓患者唾液和血清中IL-18浓度升高,唾液水平与疾病严重程度相关。Arunachalam等人检查了患有牙周炎、糖尿病或两者兼有的参与者唾液中的IL-18以及AIM2和IFI16,并发现了临床组间的差异。这些研究证实IL-18在唾液中是可检测的,但它们也强调了ADHD研究中的一个实际问题:口腔健康可以实质性地影响我们试图解释为更广泛炎症特征一部分的同一测量值。出于这个原因,成人ADHD中的唾液IL-18不能简单地被解释为神经炎症的标志物。牙周病、牙龈炎症或出血、口腔病变、吸烟、代谢性疾病、药物暴露和其他炎症状况都可能导致测量的浓度。任何比较患有和不患有ADHD的成人的研究都需要仔细表征这些因素并使用标准化的采样方案,然后才能合理地将其差异与ADHD相关的生物学联系起来。目前,研究成人ADHD中唾液IL-18的论点来自于几项回答了不同问题的证据。我们对IL-18生物学及其神经免疫相关性了解很多。有更广泛的证据表明存在与ADHD相关的炎症变化和炎症小体参与。我们还知道IL-18可以在其他炎症条件下的唾液中测量。仍然缺失的是将这些观察结果直接联系起来的步骤:在特征明确的成人ADHD中进行测量唾液IL-18的研究。在有此类病例对照和纵向数据之前,唾液IL-18应保持为待研究的候选对象,而非ADHD相关的生物标志物。
4. NFE2L2:ADHD中的氧化应激与抗氧化反应
当活性氧和氮物种的产生超过通常控制或修复氧化损伤的系统的能力时,就会发生氧化应激。人们对这一过程在ADHD研究中的兴趣日益增长。最近一项针对2010年至2025年间发表研究的荟萃分析发现,在不同年龄组和生物基质中,存在氧化损伤增加和抗氧化能力降低的证据。然而,各研究的结果并不一致;这表明氧化应激不太可能代表ADHD的单一生物学特征。将其视为该障碍生物学异质性的一个维度可能更有用。细胞对氧化应激反应的主要调节因子之一是核因子红细胞2相关因子2(NRF2),由NFE2L2基因编码。在正常情况下,NRF2受到Kelch样ECH相关蛋白1(KEAP1)的严格控制,后者促进其降解。当细胞暴露于氧化或亲电应激时,KEAP1中的氧化还原敏感残基被修饰。NRF2随后可以稳定、积累并进入细胞核。一旦进入细胞核,NRF2与抗氧化反应元件(ARE)结合,并调节参与谷胱甘肽代谢、解毒、氧化还原平衡和细胞保护的基因。这些包括血红素加氧酶-1(HO-1)、NAD(P)H醌氧化还原酶1(NQO1)和谷氨酸-半胱氨酸连接酶亚基。当NRF2作为潜在生物标志物被讨论时,这一区别很重要。NRF2是细胞对氧化应激反应的一部分;它不仅仅是氧化损伤的另一种度量。这种调节作用也使NRF2与神经精神研究相关。NRF2信号与线粒体功能、炎症通路和涉及细胞恢复力的机制相互作用。原则上,在ADHD中,受损的抗氧化反应可能使细胞更容易受到氧化应激的影响。这种情况是否真的发生在该障碍中以及它在临床上有多重要,需要ADHD特异性的证据。一些线索来自实验模型。Abu-Elfotuh等人检查了一个ADHD样大鼠模型,并报告了NRF2/HO-1通路的改变以及TLR4/NF-κB/NLRP3/caspase-1炎症信号的变化。该研究的相关性在于,抗氧化剂和炎症小体相关通路在同一个实验环境中发生了变化。然而,它无法告诉我们相同的分子模式是否存在于成人ADHD中。另一项实验研究将多巴胺引入此图景。在ADHD的自发性高血压大鼠模型中,Ding等人将受损的NRF2/KEAP1/HO-1信号与抗氧化能力、谷胱甘肽状态和多巴胺稳态的变化联系起来。该通路的激活与DAT-VMAT2平衡的改善相关。这在ADHD背景下特别有趣,因为它将氧化还原调节与多巴胺能生物学联系起来,而不是将氧化应激视为一个孤立的过程。与其他动物研究发现一样,其与人类ADHD的相关性仍有待证明。这种相互作用存在生物学基础。多巴胺代谢和细胞内多巴胺处理对氧化还原环境敏感。线粒体功能障碍、囊泡储存改变、转运蛋白活性以及多巴胺代谢会影响ROS生成;过度的氧化应激反过来又会影响膜蛋白和神经元能量代谢。因此,NRF2依赖的抗氧化调节可能是连接细胞氧化还原能力与儿茶酚胺能稳态的机制之一。至此,NRF2在一个重要方面不同于IL-18:已经有了一些来自成人ADHD的直接证据。Gürbüzer等人报告称,与健康对照组相比,成人ADHD患者的血清NRF2、SIRT-1和HO-1浓度较低。他们还发现NRF2浓度与ADHD症状严重程度呈负相关。这些发现在临床上具有相关性,但它们来自一个新兴的证据基础,需要独立复制。它们为进一步研究NRF2提供了理由,而非证明NRF2在ADHD中具有诊断价值。总体而言,文献为研究成人ADHD中NRF2相关的抗氧化调节提供了合理的基础。这一论点并不依赖于NRF2已经是ADHD生物标志物。相反,它来自于几个趋同的观察结果:ADHD中氧化失衡的更广泛证据、NRF2在抗氧化调节中的既定作用、来自实验性ADHD模型的发现,以及在患有该障碍的成人中的首次直接观察。另一个问题是这些是否能可靠地在唾液中捕获。有一些理由来探索这种可能性。Wati等人通过实验证明,抑制KEAP1并激活NRF2通路可减少唾液腺中的氧化应激和与年龄相关的病理变化。这证实了KEAP1-NRF2系统在唾液组织中具有功能相关性。然而,这并不意味着唾液中测得的NRF2必然反映身体其他部位或中枢神经系统的NRF2活性。人体数据提供了第二块拼图。Yildiz等人通过ELISA测量了III期牙周炎患者和健康对照者配对唾液和血清样本中的NRF2蛋白。他们的研究表明NRF2蛋白可以在人类唾液中定量。临床环境同样具有信息量,因为牙周炎涉及局部的炎症和氧化过程,这些过程本身可能会影响唾液NRF2浓度。换句话说,可检测性并没有解决生物来源的问题。仍然缺失的是来自成人ADHD的直接证据。本次综述未纳入任何在该人群中验证唾液NRF2的研究。目前,我们知道在ADHD中已报道了氧化失衡,NFE2L2/NRF2在氧化还原调节中具有公认的作用,实验性ADHD模型提供了机制支持,在成人ADHD中已有初步的血清发现,并且NRF2可以在另一种临床环境中的人类唾液中测量。这些观察结果使得唾液NRF2值得研究,但它们并未回答核心问题。唾液NRF2是否可重复、具有生物学信息或与ADHD特异性特征相关,将必须通过直接测试来确定。
5. IL-18与NFE2L2/NRF2在炎症-氧化还原界面的交互
炎症和氧化应激紧密相连。活性氧(ROS)可以破坏线粒体功能并促进炎症信号传导,包括炎症小体激活。反之,炎症反应可能增加ROS生成并对抗氧化防御施加额外压力。在神经精神障碍中,即使没有典型的全身性炎症,这些过程也可能导致细胞稳态紊乱。IL-18和NRF2在这个生物学图景中占据不同的位置。IL-18与炎症小体相关的炎症激活有关,而NRF2协调对氧化和亲电应激的适应性反应。它们不应被视为一个已证实的线性分子通路的组成部分。它们在这里的意义源于这样一种可能性:它们捕捉到了相同更广泛生物学背景的不同方面:一方面是炎症活动,另一方面是抗氧化调节。
5.1. 炎症与氧化还原通路之间的机制交互
氧化应激可以通过线粒体功能障碍、细胞损伤和ROS依赖性信号传导促进NLRP3炎症小体激活。一旦激活,炎症小体促进caspase-1依赖的前体IL-18成熟,将细胞应激与IL-18介导的炎症反应联系起来。这种关系也可能反向运作,因为炎症激活可能进一步增加氧化负担。NRF2与此交互相关,因为其抗氧化和细胞保护功能可以改变炎症小体信号发生的细胞环境。Hennig等人以及Jhang和Yen描述了NRF2信号与炎症小体激活之间广泛的交互作用,在几个实验系统中报告了主要的拮抗效应。这为氧化还原调节与炎症小体信号之间的一般交互提供了证据,但并非针对成人ADHD中特定的IL-18-NRF2分子通路。处理这些发现的一种方式是通过免疫-氧化还原平衡的概念。如果NRF2介导的适应不足,氧化和线粒体应激可能持续存在,并为炎症信号创造有利条件。更有效的抗氧化反应可能产生相反的效果。从这个角度来看,IL-18和NRF2可能为炎症活动和抗氧化适应提供互补的见解。这种模式是否真的能在成人ADHD中得到证实仍然是一个悬而未决的问题。因此,所提出的框架反映了生物学合理性和潜在的关联,而非IL-18、NRF2与成人ADHD之间已确立的因果关系。
5.2. 与成人ADHD的相关性
无论是炎症还是氧化应激都不能为ADHD提供单一的生物学解释。然而,两者都与至少部分ADHD人群有关联,且研究之间存在相当大的变异性。Corona讨论了氧化应激和神经炎症在ADHD中相互作用的可能性,以及对线粒体功能和神经元稳态的潜在影响。这为本框架提供了有用的背景,但并不意味ADHD本身应主要被视为一种炎症或氧化应激障碍。关于成人ADHD中外周炎症和氧化还原改变的现有人体证据仍然具有异质性,并且不支持一致的生物标志物谱。尽管一些研究报告了炎症活动增加或氧化失衡,但这些变化的幅度和方向在不同研究中有所不同。这种不一致可能与样本特征、临床异质性、药物暴露、合并症以及所采用的生物基质和分析方法的差异有关。此外,炎症和氧化改变可能反映更广泛的生理或代谢过程,而非ADHD特有的机制。这些观察结果表明,外周炎症-氧化还原标志物应在多因素生物学框架内进行解释,而非作为该障碍的孤立指标。重要的是,关于IL-18的有限直接证据和与NRF2相关的新兴发现尚不允许对其在成人ADHD中的临床相关性得出确切结论。还应考虑临床异质性,因为患有ADHD的成人在症状表现、严重程度和相关状况上可能存在差异。这些差异是否会影响IL-18或NRF2水平尚不清楚,在对其生物标志物潜力得出结论之前,需要在未来研究中进行探索。持续的氧化应激和线粒体功能障碍会影响细胞能量可用性、膜完整性和突触过程。细胞因子和胶质细胞信号也可能改变神经元微环境并影响氧化负担。这些机制使得炎症活性与抗氧化能力之间的相互作用在生物学上是合理的。仍然缺失的是外周或唾液对这些过程的测量是否对应于ADHD背后的神经元机制的证据。儿茶酚胺能神经传递提供了另一个可能的连接点。多巴胺和去甲肾上腺素是ADHD神经生物学的核心,实验工作已将NRF2调控的氧化还原信号与DAT-VMAT2稳态联系起来。这一发现具有相关性,因为它将氧化还原调节与ADHD样实验模型中的多巴胺处理联系起来。目前仍不确定外周IL-18(特别是唾液IL-18)或NRF2是否携带关于成人ADHD中这些神经元过程的信息。出于这个原因,对IL-18和NRF2的兴趣并非基于它们作为诊断标志物的提议用途。一个更直接的问题是,将它们放在一起研究是否能揭示一个在单独考虑单个分析物时会被遗漏的炎症-氧化还原维度。这个问题契合了一个更广泛的ADHD生物标志物文献,其中许多生化和生理候选物已被探索,但尚未有任何一种提供足够可靠的外周诊断标志物。患有ADHD的成人也是检验这个问题的信息丰富的人群。年龄、累积的治疗暴露、吸烟、代谢因素、合并症、睡眠和生活方式可能导致生物学变异,而这些因素中的若干也会影响炎症和氧化还原测量。因此,在进行超越简单病例对照比较的研究时,仔细的表型分析和适当调整这些变量将非常重要。
5.3. 联合评估IL-18与NRF2的转化潜力
已有证据表明炎症和氧化还原相关标志物可以在唾液中同时进行评估。Nam等人在健康成人中测量了唾液CRP、IL-1β、IL-6和TNF-α,以及8-OHdG、丙二醛和总抗氧化能力,并报告了其中许多测量值的可接受重复性。尽管这不涉及ADHD,但它表明炎症和氧化生物学的一些组分可以在同一个唾液样本中进行检查。唾液中可检测到的炎症介质范围也有充分记录。Prasad等人回顾了可在唾液和尿液中测量的炎症生物标志物,而Dongiovanni等人在慢性炎症过程的背景下讨论了唾液细胞因子、趋化因子、急性期蛋白和氧化介质。挑战不仅仅在于这些分子是否可以被测量,还在于它们的浓度代表什么,特别是当局部口腔炎症可能对观察到的信号有贡献时。同样的担忧也适用于氧化应激测量。Wang等人描述了跨唾液氧化应激研究中采样程序、分析方法、研究人群和口腔状况的巨大差异。这在考虑NRF2时尤为相关。作为一种调节蛋白,NRF2不能自动以与氧化损伤产物或整体抗氧化能力测量相同的方式被解释。来自神经病学生物标志物研究的经验为这一讨论增加了另一层。Farah等人和Maciejczyk等人描述了唾液在神经学和氧化还原相关生物标志物研究中日益增长的应用。因此,唾液是探索与神经系统相关的生物学过程的合理基质。这些研究无法告诉我们的是,唾液浓度是否与中枢神经系统中的浓度一致,或者它们是否捕捉到了疾病特异性的机制。因此,IL-18和NRF2的联合评估应从实证问题开始。一旦考虑了口腔、代谢、炎症、行为和治疗相关因素,它们的唾液浓度综合考虑是否与ADHD状态、症状维度或其他临床相关变量有关?这个问题可以直接测试。比率、复合评分或推定的生物学亚组需要从数据中产生,并在独立人群中经过内部验证后才能进行测试。
5.4. 局限性、知识空白与未来展望
最明显的空白也是最重要的一个:目前没有直接证据表明唾液IL-18、唾液NRF2或其组合能够区分患有ADHD的成人与对照组。这两个标志物的证据分布不均。对于NRF2,已有直接来自成人ADHD的新兴血清发现。支持IL-18的论据更多地依赖于炎症小体生物学和机制性证据。任一靶点可在唾液中研究的证据来自ADHD之外的研究。在解释所提出的框架时,这些不同层次的证据需要保持分离。唾液引入了另一个困难,因为它反映了全身和局部的影响。牙周炎症、牙龈出血、口腔病变、吸烟、饮食、水合状态、唾液流量、昼夜节律、药物和收集程序都可能影响炎症或氧化还原测量。血液污染会进一步影响选定的唾液生物标志物。因此,口腔检查(包括牙周评估)应成为未来研究方案的一部分,而不是仅通过自我报告来处理口腔健康。同样不清楚的是唾液IL-18或NRF2与血液浓度的对应程度如何。任一标志物都可能反映循环浓度、局部腺体或口腔过程,或这些来源的某种组合。这必须为每个分析物分别确定。早期研究将受益于配对唾液和血液收集,以及报告测定灵敏度、检测限、批内和批间变异性、个体内变异以及跨重复样本的可重复性。一项初步验证研究可以同时解决其中的几个不确定性。应使用记录清晰的诊断方法和症状严重程度测量来评估特征明确的患有ADHD的成人和匹配良好的对照组。应前瞻性记录药物暴露、吸烟、体重指数或代谢状态、炎症合并症、睡眠相关因素以及口腔和牙周健康。唾液收集需要一个预定义的时间和预设的刺激或非刺激方案,并记录流速和分析前处理。配对的血清或血浆测量可以阐明跨基质关系,而重复采样可以提供关于个体内稳定性以及可能的随治疗或症状变化而变化的信息。在这个阶段,确定是否存在可重复的生物学信号比尝试诊断分类更重要。只有在分析有效性、可重复性、混杂因素和临床关联性建立之后,关于诊断性能、预测模型或复合炎症-氧化还原指数的问题才有意义。IL-18-NRF2框架之所以有用,恰恰是因为这些命题可以被检验——并且,如果数据不支持,可以被拒绝。
6. 结论
IL-18和NFE2L2/NRF2为可能与成人ADHD相关的炎症-氧化还原生物学提供了两种不同的视角。然而,它们背后的证据发展并不均衡。对于IL-18,其基本原理主要来自于其在炎症小体和神经免疫信号中的既定作用,以及与ADHD相关的更广泛炎症和实验发现。NRF2与成人ADHD的联系稍强一些,因为机制性和实验性发现现在伴随着来自患有该障碍的成人的血清研究的初步证据。当将这两个标志物放在一起考虑时,需要牢记这一差异。IL-18和NRF2都已在人类唾液中测量过,尽管不是在患有ADHD的成人中。这使得唾液成为一个有趣的进一步研究基质,特别是因为它可以实现重复、微创的采样。与此同时,这两个标志物都没有被验证为成人ADHD的唾液生物标志物。口腔炎症、全身性和代谢状况、药物、吸烟以及样本收集和处理上的差异都可能影响测量结果。能够在唾液中检测到IL-18或NRF2是一个重要的起点,但它并不能告诉我们任一标志物在ADHD中是特异的或在临床上有用。下一步是在特征明确的患有ADHD的成人中直接研究这些标志物。这样的研究将需要标准化的唾液收集、仔细的口腔和牙周评估、适当控制相关混杂因素,并且至少在初期需要进行配对唾液和血液测量。如果出现一致的关联,同时研究炎症和抗氧化反应可能有助于描述成人ADHD中观察到的部分生物学异质性。就目前而言,IL-18-NRF2方法的价值在于提出了一个可以直接检验的生物学问题,而非一个已经建立的诊断模型。未来的研究应比较患有ADHD的成人与匹配对照组之间的唾液IL-18和NRF2水平,评估它们与临床特征的关系,并确定口腔健康、药物和其他混杂因素如何影响这些测量值。这类研究将有助于确定这些标志物是否具有超越其生物学合理性的临床相关性。
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