血浆来源的小细胞外囊泡 miR-182-5p:重度抑郁症诊断的潜在生物标志物

【字体: 时间:2025年04月23日 来源:Molecular Neurobiology 4.6

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  为解决重度抑郁症(MDD)诊断缺乏可靠生物标志物及治疗效果不佳的问题,研究人员分析 MDD 患者和健康对照者血浆来源的小细胞外囊泡(sEVs)中的 miRNA。结果发现 MDD 患者 sEVs 中 miR-182-5p 显著上调,且与 HPA 轴相关。这为 MDD 诊断和治疗提供新方向。

  在当今社会,心理健康问题日益受到关注,重度抑郁症(Major Depressive Disorder,MDD)作为一种常见的精神疾病,正悄然成为人们身心健康的 “隐形杀手”。MDD 不仅会让患者长期陷入情绪低落、失去快乐感的痛苦之中,还严重影响着他们的日常生活和工作。据统计,它已成为全球疾病负担的重要组成部分,预计到 2030 年将成为导致残疾的主要原因。
然而,目前 MDD 的诊断主要依赖临床观察,缺乏客观的生物学指标,这就好比医生在黑暗中摸索,难以精准判断病情。同时,现有的抗抑郁药物(Antidepressants,ADs)治疗效果也不尽人意,不仅起效慢,而且约一半的患者对一线药物反应不佳。在这样的困境下,寻找可靠的生物标志物来优化诊断和治疗,成为了医学领域亟待攻克的难题。

为了突破这一困境,南京医科大学等机构的研究人员展开了一项意义重大的研究。他们将目光聚焦在血浆来源的小细胞外囊泡(Small Extracellular Vesicles,sEVs)和微小 RNA(MicroRNAs,miRNAs)上,试图从中找到 MDD 诊断和治疗的新线索。经过一系列严谨的实验和深入分析,研究人员发现血浆来源的 sEVs 中的 miR-182-5p 在 MDD 患者中显著上调,并且这一发现还在慢性轻度应激(Chronic Mild Stress,CMS)小鼠模型中得到了验证。进一步研究表明,这些 sEVs 中的 miRNAs 可能通过调节下丘脑 - 垂体 - 肾上腺(Hypothalamic–Pituitary–Adrenal,HPA)轴的活动,影响 MDD 的发病和进展。该研究成果发表在《Molecular Neurobiology》上,为 MDD 的诊断和治疗开辟了新的方向,有望让更多患者受益。

研究人员开展研究时用到了几个主要关键技术方法。首先,采集了南京脑科医院 11 名 MDD 患者和 8 名健康对照者的外周血样本,以及构建 CMS 小鼠模型获取小鼠样本。然后,利用超速离心法分离血浆中的 sEVs 。通过透射电子显微镜(TEM)、纳米颗粒跟踪分析(NTA)和蛋白质免疫印迹(Western Blot)对 sEVs 进行鉴定。运用高通量测序技术检测 sEVs 中 miRNA 的表达谱,并通过定量聚合酶链反应(qPCR)进行验证。此外,还利用生物信息学方法进行靶基因预测和通路分析。

血浆来源的 sEVs 的特征


研究人员通过超速离心法成功从血浆中分离出 sEVs。TEM 和 NTA 检测显示,这些 sEVs 直径在 50 - 120nm 之间,呈杯状膜形态。Western Blot 分析表明,sEVs 标记蛋白 CD9、CD63、TSG101 和 ApoA1 在样本中高表达,而 Calnexin 呈阴性,这一系列结果证实了所分离 sEVs 的身份。

MDD 患者和健康对照者血浆来源 sEVs 中差异表达的 miRNA 谱


对血浆来源的 sEVs 进行 miRNA 测序后发现,与健康对照者相比,MDD 患者的 sEVs 中有 26 种 miRNA 显著上调,11 种 miRNA 下调。通过 RT-qPCR 验证,发现 miR-182-5p 在 MDD 患者中显著上调。

CMS 小鼠血浆中候选 miRNA 的验证


研究人员构建了 CMS 小鼠模型,经过 35 天的不可预测应激处理后,对小鼠进行行为学测试。结果显示,CMS 小鼠在悬尾实验(Tail Suspension Test,TST)中不动时间显著延长,蔗糖偏好实验(Sucrose Preference Test,SPT)中蔗糖偏好率降低,表明 CMS 成功诱导了小鼠的抑郁样症状。对小鼠血浆 sEVs 中 miRNA 表达水平检测发现,miR-182-5p 表达上调,与人类样本结果一致。

血浆来源 sEVs 中的 miRNA 与抑郁症相关的 HPA 轴功能障碍有关


利用生物信息学工具筛选发现,一些差异表达的 miRNA 靶向与 HPA 轴和应激反应相关的基因,如 FK506 结合蛋白 5(FKBP5)和促肾上腺皮质激素释放激素受体 2(CRHR2)。向小鼠的室旁核(Paraventricular Nucleus,PVN)注射 MDD 患者来源的 sEVs 后,发现下丘脑促肾上腺皮质激素释放因子(CRF)表达上调,这表明 sEVs 中的 miRNA 可能参与了 MDD 中 HPA 轴功能障碍的发生。

抑郁症患者 sEVs 中差异表达 miRNA 的 GO/KEGG 分析


通过基因本体(Gene Ontology,GO)富集分析和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路分析,发现差异表达 miRNA 的靶基因在蛋白质转运、蛋白质结合、细胞骨架调节、Rap1 信号通路和谷氨酸能突触等途径中显著富集,这些途径都与抑郁症的病理生理过程密切相关。

在这项研究中,研究人员对 MDD 患者血浆来源 sEVs 中的 miRNA 进行了全面分析,鉴定出 miR-182-5p 作为潜在的生物标志物和治疗靶点。sEVs 中 miRNA 的失调及其对 HPA 轴活动的影响,揭示了它们在 MDD 发病机制中的重要作用。尽管将 sEVs 中的 miRNA 作为生物标志物应用于临床还面临一些挑战,如 sEVs 的异质性、样本收集和处理的差异等,但这项研究为 MDD 的诊断和治疗提供了新的思路和方向。未来,还需要在更大的队列中进一步验证这些发现,并深入探索其在诊断和治疗方面的潜力,有望为攻克 MDD 这一难题带来新的曙光。

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