92 种循环神经生物学蛋白分析:缺血性中风后长期认知结局的新型候选生物标志物探寻

【字体: 时间:2025年05月03日 来源:Scientific Reports 3.8

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  缺血性中风后认知功能的生物学机制不明。研究人员分析 205 例患者血浆中 91 种神经相关蛋白及血清神经丝轻链(NfL)水平。发现多个蛋白与 7 年认知结局相关,为探寻中风后认知结局生物标志物提供方向。

  在当今社会,随着生活节奏的加快和人口老龄化的加剧,中风已成为严重威胁人类健康的重要疾病之一。其中,缺血性中风尤为常见,许多患者在中风后不仅要承受身体上的痛苦,还面临着认知功能下降的困扰。目前,虽然人们知道缺血性中风后认知功能的改变会严重影响患者的生活质量,比如阻碍他们回归工作、参与社交等,但关于中风后认知功能变化的生物学基础却知之甚少。这就好比在黑暗中摸索,找不到明确的方向,使得我们难以针对性地开发有效的治疗方法和干预措施。因此,探寻影响中风后认知结局的生物学过程和相关生物标志物,成为了医学领域亟待解决的关键问题。
为了攻克这一难题,瑞典哥德堡大学萨尔格伦斯卡学院(the Sahlgrenska Academy, University of Gothenburg)的研究人员展开了深入研究。他们通过对多种神经生物学蛋白的分析,试图找到与缺血性中风后长期认知结局相关的生物标志物,为后续的机制研究和治疗靶点的确定提供有力依据 。该研究成果发表在《Scientific Reports》上,为这一领域的发展带来了新的曙光。

研究人员在本次研究中主要运用了以下几种关键技术方法:

  1. 样本采集:从萨尔格伦斯卡学院缺血性中风研究(SAHLSIS)的纵向观察队列研究中选取 205 例患者,在急性阶段、3 个月和 7 年随访时采集血液样本,并在 7 年随访时进行认知测试。
  2. 蛋白水平检测:采用高度灵敏和特异的 Proximity Extension Assay(PEA)技术检测 91 种神经学相关蛋白的血浆水平,同时用 Single Molecule Array(SiMoA)检测血清 NfL 浓度。
  3. 统计分析:运用线性回归分析和 Least absolute shrinkage and selection operator(LASSO)回归分析等统计方法,探究蛋白水平与认知结局之间的关联,并对潜在的混杂因素进行调整。

下面让我们详细看看该研究的主要结果:

  1. 研究对象的基本特征:205 例患者参与研究,多数经历轻度中风,未接受急性再通治疗。7 年随访时,总 BNIS 评分近乎正态分布,59% 的参与者得分表明可能存在认知功能障碍。年龄和教育水平与 7 年 BNIS 评分中度相关,高血压、糖尿病和中风严重程度(NIHSS)与之弱相关。
  2. 急性期蛋白水平与 7 年认知结局的关联:单变量分析显示,急性期 6 种蛋白水平与 7 年 BNIS 评分显著相关(FDR<0.05)。调整混杂因素后,部分蛋白仍有相关性。在 17 种与认知结局相关的急性期蛋白中,存在 6 个主要蛋白簇,且多数簇中较高的蛋白水平与较低的认知表现相关。LASSO 回归分析确定了 9 种对认知结局有贡献的蛋白。
  3. 恢复期蛋白水平与 7 年认知结局的关联:在 3 个月随访时,22 种蛋白的个体水平与 7 年认知结局相关(p<0.05),其中 5 种在单变量分析中 FDR<0.05 。这些蛋白聚类为 5 个主要组,多数组中蛋白水平与认知表现呈负相关。LASSO 回归分析选取了 11 种蛋白,其中部分蛋白在急性期和恢复期均有出现。
  4. 中风后 7 年蛋白水平与认知功能的横断面关联:7 年随访时,与同期 BNIS 评分相关的蛋白簇较少,仅 5 种蛋白在多蛋白模型中起作用,且多数此前已在早期采样点发现与认知结局有关联。
  5. 敏感性分析:排除有复发性中风和 / 或神经系统合并症的病例后,对与 7 年 BNIS 评分相关(p<0.1)的蛋白进行敏感性分析,结果基本不变。

在研究结论和讨论部分,研究人员发现了多种新型候选生物标志物,它们在急性中风阶段后呈现不同的变化轨迹,并在 7 年认知结局的多蛋白模型中发挥作用,反映了中风后认知过程中涉及的不同生物学过程。例如,NfL 此前就被研究与中风后认知结果相关,本研究进一步证实了其在年轻和中年轻度缺血性中风幸存者中的作用 。其他如 BCAN、NCAN 和 GFR-alpha 1 等蛋白,也被认为在认知功能的生物学过程中具有重要作用。

这项研究意义重大。它不仅为缺血性中风后长期认知结局的生物学机制研究提供了新的视角,也为后续开发针对中风后认知功能障碍的治疗方法和干预措施奠定了基础。虽然研究存在一定局限性,如对更严重中风和老年病例的普适性、循环蛋白水平与脑脊液或脑内蛋白水平的关系等问题,但它无疑为该领域的进一步研究指明了方向,激励着更多科研人员深入探索,以改善中风患者的预后和生活质量。

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