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瑞典哥德堡大学神经科学研究所研究团队进行了两组双相情感障碍患者脑脊液蛋白质组学研究

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双相情感障碍,也称躁郁症,是一种躁狂加抑郁的终生慢行疾病,其特征是情绪状态和精力的反复波动。世界上有超过 1% 的人患有双向情感障碍。尽管在过去的几十年,我们对病理生理学的研究有所提高,但该疾病的生物学基础在很大程度上仍然是未知的,目前尚无该疾病的诊断或预后生物标志物。


在这项探索性蛋白质组学研究中,来自瑞典哥德堡大学神经科学研究所的研究者们分析了情绪稳定型双相情感障碍患者和两个独立队列中的对照受试者的脑脊液(CSF)中的201种蛋白质,共204名患者和144名对照。研究者们使用了三个Olink Multiplex面板,其中一个专门针对免疫生物标志物,来评估一组广泛的CSF蛋白浓度。在质量控制和去除低检测率的蛋白质后,仍有105种蛋白质用于与病例对照状态和临床变量相关的分析。


经过一系列的分析后的结果显示,与对照组相比,双相情感障碍患者的生长激素CSF浓度较低。当分析仅限于1型双相情感障碍和对照组时,影响大小更大。生长激素在中枢神经系统中发挥许多作用,研究结果表明,生长激素可能与双相情感障碍的病理生理学有关。


研 究 思 路


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研 究 结 果


一个或两个队列中与病例对照状态相关的混合因素:年龄、性别、BMI、脑脊液/血清白蛋白比率、尼古丁的使用均被纳入回归模型作为协变量。研究人群中性别分布在患者和对照组之间没有差异,但是女性在两个研究地点都更为常见。使用尼古丁的患者比对照组多,在SBP-S中,患者的BMI比对照组高。与SBP-G组的患者相比,SBP-S组的患者发病记录中有更少的情绪发作,更多的精神发作,面谈时CGI得分较低,共病焦虑障碍较少,使用的抗惊厥药物较少。


采用Olink蛋白质组学技术测定脑脊液中的蛋白质浓度。绝大多数蛋白质之间呈正相关。第一主成分与年龄(两个队列)、脑脊液/血清白蛋白比值(两个队列)、性别(两个队列)、BMI (SBP-S)相关,但与尼古丁使用无关。


在主成分分析中,考虑到所有105种蛋白质混合在一起时,患者和对照组之间没有组间分离。当单独分析105种蛋白质时,患者和对照组之间SBP-S中14种CSF蛋白和SBP-G中9种CSF蛋白的浓度有显著差异。在这些蛋白中,CCL11、胎盘生长因子(PGF)、CXCL1、CXCL6和催乳素在患者体内的浓度高于对照组,而蛋白酶激活受体1 (PAR-1)、表皮生长因子受体(EGFR)和前列腺素(PRSS8)在患者体内的浓度低于对照组。


在两个队列中唯一重复的蛋白质是GH,双相情感障碍患者比对照组更低。图1显示了患者和对照组生长激素浓度的分布。在二次分析中,仅比较1型双相情感障碍患者和对照组,GH再次成为两个队列中CSF浓度与双相情感障碍显著相关的唯一蛋白,且其效应量大于该分析中所包含的所有患者。


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图二:小提琴图显示在两个双相情感障碍队列的患者脑脊液中GH的浓度


考虑到双相患者的脑脊液GH浓度明显低于对照组,研究人员进行了后期分析。生长激素与年龄、体重指数、CSF /血清白蛋白比值呈负相关,且与性别呈正相关,在两组研究中,生长激素均与尼古丁使用无关。


与双相障碍特征相关,SBP-S组脑脊液GH浓度与之前的抑郁发作呈负相关,但在SBP-G组中无相关性。与既往躁狂发作、精神病症状、CGI、GAF-s, 或 GAF-f无相关性。抗精神病药物治疗与SBP-G中脑脊液 GH浓度呈负相关,但在SBP-S中不相关。使用锂、抗惊厥药物或抗抑郁药物治疗与脑脊液GH浓度无关。在一项敏感性分析中,排除了接受抗精神病药物治疗的患者,脑脊液GH浓度与双相障碍在SBP-S组中保持显著负相关,但在SBP-G组中不再显著相关。在第二次敏感性分析中,在SBP-S中除去了6个离心对照样本和4个疑似血液污染的样本。脑脊液GH较低与双相障碍之间的主要相关性仍然显著。


最后,研究人员进行了第三次敏感性分析,排除了MADRS评分为13或更高的患者(26例SBP-S和9例SBP-G),和/或YMRS评分为14或更高的患者(1例SBP-G)。此外,在本次分析中,发现两个队列中脑脊液生长激素水平较低与双相情感障碍之间存在关联。


总    结

该研究在两个独立的病例对照队列中收集脑脊液,对双相情感障碍进行了探索性蛋白质组学研究。在这项研究中经过质量控制和排除低检出率的蛋白后,仍有105个蛋白存在,唯一跨队列重复的发现是低CSF GH浓度和双相障碍之间的关联。将分析局限于双相情感障碍1型(双相情感障碍的典型类型)和对照组时,这种关联更强。生长激素由垂体前叶的生长细胞产生,不仅在胎儿期和儿童期,而且在成年期对中枢神经系统有多种影响。


总之,这项对双相情感障碍患者进行的探索性脑脊液研究表明,与对照组相比,双相情感障碍患者的脑脊液生长激素浓度较低。生长激素对大脑产生许多影响,该研究的发现表明,生长激素可能涉及双相情感障碍的病理生理


论文链接

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35986174/


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