发现自身免疫性脑炎氧化应激相关新生物标志物及 NAC 的治疗潜力

《Journal of Molecular Neuroscience》：Proteomic Profiling and Therapeutic Targeting of Oxidative Stress in Autoimmune Encephalitis

研究针对自身免疫性脑炎（AE）诊断难题，分析患者血清蛋白，发现相关生物标志物，证实 NAC 治疗效果。

　　《Journal of Molecular Neuroscience》发表了一项关于自身免疫性脑炎（Autoimmune Encephalitis，AE）的重要研究。在神经系统疾病领域，AE 是一种棘手的免疫介导的非感染性疾病，主要侵袭中枢神经系统（Central Nervous System，CNS）的灰质区域。它就像隐藏在人体内部的 “神秘杀手”，临床症状复杂多样，如肢体癫痫、抗癫痫药物耐药性发作、意识混乱、顺行性遗忘等，部分患者还可能出现快速进展性痴呆。而且，约 50 - 60% 的抗 GABABR AE 患者存在潜在恶性肿瘤，给诊断和治疗带来极大挑战。

目前，AE 的诊断面临诸多困境。一方面，它是一种罕见病，却有着较高的误诊率；另一方面，抗体阴性疾病的诊断标准使用不当。因此，寻找新型且可靠的生物标志物，成为改善 AE 诊断和预后的关键，这也是此次研究开展的重要原因。

为了攻克这一难题，南昌大学附属赣州医院的研究人员展开了深入研究。他们通过一系列实验，取得了令人瞩目的成果，为 AE 的诊疗带来了新的希望。

在研究方法上，研究人员采用了多种关键技术。首先是液相色谱 - 质谱分析（Liquid Chromatography-Mass Spectrometry，LC-MS），用于分析 AE 患者和健康对照者的血清，以此来寻找差异表达的蛋白质。其次，构建了实验性自身免疫性脑炎（Experimental Autoimmune Encephalitis，EAE）小鼠模型，包括 C57BL/6 和 SJL 小鼠，用于研究抗氧化应激药物 N - 乙酰半胱氨酸（N-Acetylcysteine，NAC）的治疗效果和机制。此外，还运用了主成分分析（Principal Component Analysis，PCA）、单样本基因集富集分析（Single-Sample Gene Set Enrichment Analysis，ssGSEA）等生物信息学分析方法，对数据进行深入挖掘。同时，采用了蛋白质免疫印迹（Western Blot）、TUNEL 染色、免疫荧光、流式细胞术、酶联免疫吸附测定（Enzyme-Linked Immunosorbent Assay，ELISA）等实验技术，从不同层面检测相关指标。

研究结果主要体现在以下几个方面：

• 蛋白质组分析：对 AE 患者和健康对照者的血清进行蛋白质组分析，发现 47 种高表达蛋白和 61 种低表达蛋白。这些蛋白显著富集在免疫相关生物过程和氧化应激相关通路中。PCA 分析显示，AE 患者和健康对照者的血清蛋白谱存在明显差异，且 AE 患者的氧化应激评分更高，表明氧化应激在 AE 中起到重要作用。
• 诊断模型建立：基于氧化应激相关生物标志物，建立了 NaiveBayes、RandomForest 和支持向量机（Support Vector Machine，SVM）模型。通过交叉分析，确定了白蛋白（Albumin，ALB）、载脂蛋白 E（Apolipoprotein E，APOE）、谷胱甘肽过氧化物酶 3（Glutathione Peroxidase 3，GPX3）和超氧化物歧化酶 3（Superoxide Dismutase 3，SOD3）这四种抗氧化剂，可作为血清诊断 AE 的潜在生物标志物，它们与氧化应激评分显著相关。
• 动物实验验证：在 EAE 小鼠模型中，发现 ALB、APOE、GPX3 和 SOD3 在 AE 患者血清和 EAE 小鼠中枢神经系统中均低表达。给予 NAC 治疗后，EAE 小鼠的临床症状得到改善，运动功能提升，神经损伤减轻。NAC 降低了氧化应激水平，表现为丙二醛（Malondialdehyde，MDA）含量减少、超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase，SOD）活性和谷胱甘肽（Glutathione，GSH）含量升高、活性氧（Reactive Oxygen Species，ROS）积累减少。同时，NAC 提高了 ALB、APOE、GPX3 和 SOD3 在 EAE 小鼠中枢神经系统中的表达。
• 免疫细胞和神经炎症调节：NAC 减少了 EAE 小鼠脊髓中组织驻留的 CD4⁺和 CD8⁺ T 细胞比例，降低了促炎细胞因子（干扰素 - γ（Interferon - γ，IFN - γ）、肿瘤坏死因子 - α（Tumor Necrosis Factor - α，TNF - α）和白细胞介素 - 1β（Interleukin - 1β，IL - 1β））的水平，减轻了自身免疫介导的损伤。此外，NAC 还通过减少星形胶质细胞和小胶质细胞的激活，缓解了 EAE 小鼠的神经炎症，降低了 GFAP 标记的星形胶质细胞和 Iba - 1 标记的小胶质细胞水平。
• 模型验证：在 SJL 小鼠建立的 EAE 模型中，进一步验证了 NAC 的治疗效果。NAC 降低了 EAE 小鼠的临床评分，提高了运动功能，减轻了氧化应激，增加了抗氧化蛋白的表达，减少了组织驻留的 CD4⁺和 CD8⁺ T 细胞比例，降低了促炎细胞因子水平。

研究结论和讨论部分指出，氧化应激在 AE 的发病机制中起着关键作用。研究人员发现的 ALB、APOE、GPX3 和 SOD3 这四种抗氧化防御蛋白，具有作为 AE 诊断生物标志物和治疗靶点的潜力。NAC 通过减轻氧化应激、调节免疫细胞和缓解神经炎症，改善了 EAE 小鼠的病情，可作为 AE 辅助治疗的有效策略，但还需要进一步开展临床试验验证。不过，该研究也存在一定局限性，如蛋白质组分析的样本量较小，研究结果需要在独立研究中进行外部验证，未来还需评估其在更大样本中的普适性。

总体而言，这项研究为 AE 的诊断和治疗开辟了新的方向，有助于推动 AE 精准诊疗的发展，为患者带来新的希望。