基线血浆多组学分析揭示主观认知衰退与轻度认知障碍的免疫 - 代谢特征及生物标志物

《Journal of Translational Medicine》：Integrated plasma multi-omics reveals stage-dependent immune–metabolic signatures and central carbon metabolism in early cognitive decline

摘要

背景

目前尚不清楚区分主观认知衰退（SCD）和轻度认知障碍（MCI）的分子变化机制。我们研究了认知正常参与者的基线多组学特征，以识别与 later cognitive outcomes 相关的通路和候选生物标志物。

方法

在一个社区队列的嵌套病例对照研究中，我们使用非靶向蛋白质组学和代谢组学方法，分析了27名认知正常参与者、46例新发SCD病例和58例新发MCI病例的基线血浆样本。通过预先定义的折叠变化比例或变量重要性阈值，以及Benjamini–Hochberg假发现率校正后的 P < 0.05，识别出差异蛋白和代谢物。随后进行了通路富集、聚类、加权基因共表达网络分析以及跨组学整合研究。使用公共数据集进行了独立转录组学验证。基于年龄和性别的最小绝对收缩量选择回归（LASSO）方法建立了SCD和MCI的预测模型。

结果

SCD主要表现为与免疫系统相关的改变，而MCI则表现出更广泛的免疫和代谢紊乱，尤其是在氨基酸和能量代谢方面。跨组学整合研究将中枢碳代谢确定为与MCI以及SCD与MCI比较相关的主要共同通路。成纤维细胞生长因子受体1（FGFR1）、磷酸肌醇-3-激酶调节亚基2（PI3Kr2）、L-亮氨酸（L-leucine）、L-丝氨酸（L-serine）和丙酮酸（pyruvic acid）被确定为代表性标志物。独立转录组学数据支持了这些通路的失调。整合模型能够有效区分SCD和MCI。

结论

基线血浆多组学分析发现了与后续认知结果相关的免疫-代谢特征，并确定了值得进一步验证的候选通路和分子标志物。

背景

目前尚不清楚区分主观认知衰退（SCD）和轻度认知障碍（MCI）的分子变化机制。我们研究了认知正常参与者的基线多组学特征，以识别与 later cognitive outcomes 相关的通路和候选生物标志物。

方法

在一个社区队列的嵌套病例对照研究中，我们使用非靶向蛋白质组学和代谢组学方法，分析了27名认知正常参与者、46例新发SCD病例和58例新发MCI病例的基线血浆样本。通过预先定义的折叠变化比例或变量重要性阈值，以及Benjamini–Hochberg假发现率校正后的 P < 0.05，识别出差异蛋白和代谢物。随后进行了通路富集、聚类、加权基因共表达网络分析以及跨组学整合研究。使用公共数据集进行了独立转录组学验证。基于年龄和性别的最小绝对收缩量选择回归（LASSO）方法建立了SCD和MCI的预测模型。

结果

SCD主要表现为与免疫系统相关的改变，而MCI则表现出更广泛的免疫和代谢紊乱，尤其是在氨基酸和能量代谢方面。跨组学整合研究将中枢碳代谢确定为与MCI以及SCD与MCI比较相关的主要通路。成纤维细胞生长因子受体1（FGFR1）、磷酸肌醇-3-激酶调节亚基2（PI3Kr2）、L-亮氨酸（L-leucine）、L-丝氨酸（L-serine）和丙酮酸（pyruvic acid）被确定为代表性标志物。独立转录组学数据支持了这些通路的失调。整合模型能够有效区分SCD和MCI。

结论

基线血浆多组学分析发现了与后续认知结果相关的免疫-代谢特征，并确定了值得进一步验证的候选通路和分子标志物。