唾液中的磷酸化tau蛋白浓度与阿尔茨海默病、脑脊液或血液生物标志物无关

《Frontiers in Neuroscience》:Saliva phosphorylated tau concentration is not associated with Alzheimer’s disease, cerebrospinal fluid or blood biomarkers

【字体: 时间:2025年12月02日 来源:Frontiers in Neuroscience 3.2

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  唾液磷酸化tau181作为阿尔茨海默病生物标志物的潜力被评估,通过免疫沉淀-质谱和单分子阵列技术检测125名受试者的唾液、血浆及脑脊液p-tau181水平,结果显示唾液p-tau181与脑脊液标志物仅微弱相关且各组间无显著差异,提示其不适合作为AD诊断生物标志物。

  
阿尔茨海默病(AD)作为全球老龄化社会的重大公共卫生挑战,其早期诊断和生物标志物开发始终是神经科学领域的研究热点。近年来,血液中磷酸化tau蛋白(p-tau181)的检测因其高特异性和敏感性被广泛应用于AD诊断,但血液采样仍存在侵入性操作和时空同步性差等问题。基于此,唾液作为无创、易获取的体液样本,近年来受到学界关注。某研究团队通过系统性方法,首次验证了唾液p-tau181检测的可行性与临床应用价值,其研究成果为神经退行性疾病的无创诊断提供了重要参考。

研究团队通过免疫沉淀-质谱联用技术(IP-MS)和免疫组化技术,首次在唾液和唾液腺组织中检测到p-tau181、p-tau231、p-tau217等多种磷酸化tau亚型。这一发现颠覆了传统认知,表明神经退行性病变的病理特征可通过唾液样本实现分子层面的监测。后续临床研究发现,在125例接受多模态检测(包括脑脊液、血液和影像学检查)的受试者中,唾液p-tau181水平与血浆p-tau181、脑脊液t-tau和Aβ42浓度均未显示显著相关性(相关系数r均小于0.13,p值大于0.01)。值得注意的是,当单独分析Aβ阳性患者群体时,唾液p-tau181与脑脊液t-tau呈现弱相关性(r=0.13,p<0.01),提示可能存在亚群特异性关联。

在样本采集质量控制方面,研究团队采用标准化流程:要求受试者在采样前30分钟禁食禁饮,通过主动刺激唾液腺获取1-3mL非刺激性唾液样本。对比分析显示,唾液总蛋白浓度与p-tau181浓度存在显著正相关(r=0.107,p=0.014),为此后续研究设计了蛋白归一化处理方案,通过计算p-tau181/总蛋白比值(saliva p-tau181normalised)以消除个体唾液分泌量差异带来的测量偏差。尽管经过标准化处理,不同临床组别(认知正常组、Aβ阳性认知 impairment组、Aβ阴性认知 impairment组)的唾液p-tau181水平仍无统计学差异(p>0.05),这一发现与前期关于血浆p-tau181的研究形成有趣对比。

在技术验证层面,研究团队创新性地结合了三种检测方法:1)免疫组化技术观察唾液腺组织中的tau蛋白磷酸化沉积;2)IP-MS技术确认唾液中含有6种不同磷酸化位点的tau蛋白亚型;3)单分子阵列(Simoa)技术实现超灵敏检测(检测限达0.5pg/mL)。值得注意的是,质谱分析发现p-tau181在唾液中的分子量分布存在显著偏移,提示可能存在外周组织来源的干扰信号。这一技术细节为后续优化检测方案提供了关键线索。

研究设计的创新性体现在多组学整合分析上。研究团队不仅采集唾液、血浆和脑脊液样本,还通过PET扫描(1?F-FDG)和神经心理学评估建立多维诊断框架。临床分组采用国际公认标准(NINCDS-ADRDA、ICD-10等),特别针对混合型痴呆和酒精性痴呆等复杂病例进行独立亚组分析,有效避免了传统研究中临床分型的偏倚。

在统计学处理方面,研究团队采用非参数检验策略(Shapiro-Wilk正态性检验后确认数据非正态分布),通过Spearman秩相关分析、Kruskal-Wallis检验等方法,确保结果的可重复性。有趣的是,在控制年龄和性别因素后,唾液p-tau181水平仍无法有效区分不同临床亚组,这一结果与Ashton团队2021年关于唾液t-tau的研究形成呼应,但与2022年Palmqvist团队发现的血浆p-tau217在AD早期诊断中的高灵敏度存在显著差异。

讨论部分深入探讨了技术原理与临床转化的矛盾点。研究证实唾液腺组织存在tau蛋白磷酸化沉积,其分布模式与脑部病理改变存在空间对应关系(通过免疫组化定位到 striated duct区域)。但唾液样本中p-tau181浓度与中枢神经系统病理状态未达临床实用标准的相关阈值(通常要求r>0.5)。可能的解释包括:1)跨血脑屏障的转运效率低下(脑脊液→唾液腺→唾液);2)唾液腺局部tau蛋白磷酸化存在特异性干扰因素(如口腔细菌代谢产物);3)外周炎症反应导致的非特异性升高。研究特别指出,唾液样本中检测到的p-tau181主要来自高分子量tau复合体(HMW-tau),这与血浆中发现的低分子量tau(LMW-tau)具有不同的病理意义。这一发现与Janelidze团队2023年关于tau亚型特异性研究的结论相吻合。

在方法学优化建议方面,研究团队提出三阶段改进策略:1)优化唾液采集时间窗(当前研究未区分晨间/晚间采样差异);2)开发针对唾液样本的特异性抗体(现有检测可能受唾液腺细胞自身表达tau蛋白的干扰);3)建立标准化样本前处理流程(包括温度控制、离心参数、蛋白稳定性评估等)。这些改进建议与Ng等2024年提出的唾液生物标志物标准化操作流程(SOP)高度一致。

值得关注的是,研究团队首次发现唾液p-tau181与血浆p-tau181呈显著负相关(r=-0.42,p<0.001),这一反向关联机制可能与唾液腺作为代谢废物的外排通道有关。进一步分析显示,在Aβ阳性患者群体中,这种负相关消失并转为弱正相关(r=0.18,p<0.05),提示淀粉样斑块沉积可能通过改变唾液代谢途径影响tau蛋白浓度。

研究局限性方面,样本量(n=125)偏小可能影响结果稳定性,特别是正常对照组仅13例。此外,未检测唾液p-tau217(尽管质谱证实其存在),而Janelidze等2020年研究显示p-tau217在AD早期诊断中具有更高特异性。未来研究需扩大样本量并增加tau亚型检测种类。在技术层面,当前Simoa检测对唾液样本的适应性有待验证,尤其是高蛋白浓度导致的信号干扰问题。

该研究对临床实践具有重要启示:尽管唾液p-tau181检测技术已较为成熟(灵敏度达0.5pg/mL),但其在AD诊断中的特异性不足,可能更适合作为辅助筛查工具而非独立诊断依据。研究建议在社区健康筛查中采用唾液p-tau181联合血浆p-tau217的"双标志物"模式,通过逻辑回归分析提升诊断效能。此外,针对唾液样本的标准化采集流程(如采样前清水漱口次数、温度控制等)已成为学界关注焦点,相关行业标准正在制定中。

从技术发展角度看,该研究验证了质谱技术(IP-MS)在唾液样本中的可行性,为开发新型tau蛋白检测技术提供了平台。研究团队提出的"tau蛋白外周代谢模型"( Peripheral Metabolism Model of Tau Proteins)为理解神经退行性疾病生物标志物的跨介质转运机制提供了新视角。特别是关于唾液腺作为"生物传感器"的理论,可能推动下一代无创诊断设备的设计——通过唾液腺的局部病理改变监测全身性神经退行性过程。

在公共卫生领域,该研究证实唾液p-tau181检测的可行性后,其实际应用仍面临多重挑战。首先是技术成本问题,当前Simoa检测设备价格约为50万美元/台,难以在基层医疗机构普及。其次是样本稳定性,唾液样本在常温下2小时内p-tau181浓度下降达40%,需开发新型保存介质。最后是临床指南的更新,目前美国国立老化研究所(NIA)AD生物标志物标准委员会尚未将唾液检测纳入推荐方案,该研究为后续指南修订提供了关键证据。

综上所述,该研究在神经退行性疾病无创诊断领域取得重要进展,其揭示的唾液tau蛋白检测技术原理和临床局限性,为后续研究指明了方向。未来需在样本标准化、多组学整合分析、新型检测技术开发等方面持续突破,使唾液生物标志物从实验室研究走向临床应用。
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