外周血外泌体内α突触核蛋白有望成为帕金森生物标志物

2016-02-04 05:29 来源:华山医院神经内科 作者:杨可
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α突触核蛋白在帕金森病的致病过程中发挥着十分重要的作用,或许能够成为帕金森病的一种潜在的生物学标志物。对脑脊液中的α突触核蛋白进行检测,或许有利于疾病的诊断和评估。与脑脊液不同,外周组织(尤其是红细胞和血小板)也能够产生丰富的α突触核蛋白,故而外周血/血浆中的α突触核蛋白含量容易受到干扰,且不能保证其中枢神经系统来源。因此,将外周血α突触核蛋白的含量作为生物学标志物基本被证实是无效的。

2014 年,Zhang Jing 教授等首次证实了脑脊液中的α突触核蛋白能够轻易地被转运到外周血中,并首创了利用抗-L1 细胞黏性分子捕获外周血外泌体的方法进行外泌体检测。对 267 例帕金森患者与 215 例健康对照者外泌体内α突触核蛋白的含量检测发现,帕金森病患者外泌体内α突触核蛋白的含量显著升高。这一研究发表在 Acta Neuropathol 杂志中。

在这项研究中,研究者将放射性标记的α突触核蛋白通过脑室内注射的方法导入小鼠脑内,并在之后的第 2、5、10、20 和 60 分钟用γ计数器对脑内和血浆内的放射性进行检测,发现脑内放射性迅速下降,而外周血中的放射性持续上升(图 1),说明脑脊液中的α突触核蛋白很容易转移到外周血中。

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图 1 脑脊液与外周血中α突触核蛋白含量检测

而通过对分离后的外泌体进行放射性检测,研究者发现α突触核蛋白只有很少一部分被保留在了外泌体中,这一部分α突触核蛋白是相对较为特异性的中枢神经系统来源。因此,研究者发明了一种技术,能够评估在血浆样本中外泌体内α突触核蛋白的水平。

通过对大样本的血浆样本进行检测,研究者发现,与正常人相比,帕金森患者血浆外泌体内的α突触核蛋白水平是有明显升高的,而与之相反的是,帕金森病人脑脊液中的α突触核蛋白则被证明是降低的,而帕金森患者与健康对照在整体外周血的突触核蛋白水平是没有显著性差异的(图 2)。说明在帕金森患者中有更多的突触核蛋白流入到了外周血中。

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图 2 帕金森患者与健康对照的α突触核蛋白水平

同时,就诊断能力而言,外周血外泌体内α突触核蛋白水平诊断帕金森的敏感性和特异性(敏感性 70.1%,特异性 50.1%)与脑脊液是不相上下的。后者由于需要进行创伤性操作,所以并不是理想的作为常规检测的样本。但是要作为帕金森病的诊断工具,其敏感性和特异性均需要进一步提高,而也许研究者可以将关注点放在外周血中寻找更为特异的、中枢来源的α突触核蛋白上。

同时,需要注意的是,在本研究中分离出的在外周血中含有 L1 细胞黏性分子的外泌体,不能排除其来源于外周神经系统的可能,因为帕金森病的突触核蛋白相关的病理生理学机制也被证实存在于交感神经节以及自主神经系统中。

进一步的研究发现,尽管外周血外泌体的α突触核蛋白与脑脊液中的并没有显著关联,但是和疾病严重程度直接的相关性是显著的。说明外周血外泌体内的α突触核蛋白含量有潜力成为检测或预测病情严重程度的工具。

如果后续的研究能够对α突触核蛋白由中枢向外周血转运的机制进行阐释,那么这种外周血外泌体内α突触核蛋白的评估方法将很可能会成为一种更为方便可靠的帕金森临床评估方法。同时,也可以尝试对外泌体内包裹的其他蛋白(如 DJ-1,tau)进行检测,从而发现更多潜在的帕金森生物学标志物。

参考文献

hi M, Liu C, Cook TJ, et al. Plasma exosomal alpha-synuclein is likely CNS-derived and increased in Parkinson's disease. Acta neuropathologica. 2014 Nov;128(5):639-50.

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编辑: 张凌溪

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