《分子精神病学》:科学家发现产后抑郁的潜在血液标志物!

产后抑郁症(Postpartum depression,PPD)是孕妇分娩后最常见的并发症,会对母亲和孩子造成严重影响[1]。据中国精神科医师协会统计,产后抑郁症在我国的发病率约为 7.3%~37.14%,而出现情绪低落、悲观绝望、烦躁不安等产后抑郁症状的产妇比例则更是高达50%~70%[2]。

PPD作为产妇产后面临的重要心理问题,既会影响产妇身体健康,还会对夫妻关系及整个家庭造成不良影响,而且PPD已被证明会对婴儿的认知、情感和社会发展产生不利影响[3]。

近期,美国康奈尔大学医学院在Molecular Psychiatry杂志上发表了他们最新的研究成果[4],该项临床研究发现PPD患者的细胞外RNA通信被广泛改变,PPD患者血浆样本中自噬减少和PPD之间存在直接联系,为开发基于EV mRNA的PPD生物标志物和治疗药物提供了理论依据。

《分子精神病学》:科学家发现产后抑郁的潜在血液标志物!

 

细胞外RNA通信是近年来发现的一种细胞间通信方式,参与了包括妊娠在内的多种重要生物过程。有研究发现妊娠期细胞外囊泡(Evs)水平显著升高,细胞外RNA通信已被证明参与了胚胎着床、子宫螺旋动脉重塑、胎儿病毒免疫、分娩和早产等诸多妊娠相关的生物过程[5]。然而,细胞外RNA通信与PPD之间是否存在联系尚不清楚。

在此项研究中,研究人员前瞻性收集了14位孕产妇包括孕期(第2个月、第3个月)和产后(第2周、第6周、第3个月和第6个月)共6个时间点的血浆样本,然后对实验组(N = 7)和对照组(N = 7)孕产妇EVs中的mRNA含量进行了表征。

其中实验组PPD患者定义为在任何产后时间点通过爱丁堡产后抑郁量表评估的产后抑郁症状评分≥13的孕产妇,正常对照定义为整个孕期和产后心境良好的孕产妇。

差异表达分析结果表明实验组PPD患者有216个EV mRNA水平在妊娠和产后发生了显著变化,而对照组中有701个EV mRNA的水平在妊娠和产后发生了显著变化,发生变化的EV mRNA中只有57个(26.4%)在实验组和对照组之间重叠。

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图一:PPD中EV mRNA通讯中断

在PPD病例中,EV mRNA水平在妊娠晚期达到峰值,在生产后立即急剧下降,虽然PPD患者的一些EV mRNA水平在产后2-6周期间有所升高,但在生产后其总体的EV mRNA水平基本保持稳定。

相比之下,对照组在妊娠晚期出现了第一个EV mRNA水平的峰值,但是增加幅度较小,紧接着产后2周出现了第二个EV mRNA水平峰值,并且在产后6周到6个月之间显示出EV mRNA水平的稳步增加。

通过上述数据,研究人员得出结论:相比于对照组,PPD患者的EV mRNA通信被广泛改变。

进一步的DESeq2分析结果显示PPD病例和对照组之间共有2449个EV mRNA水平具有显著差异,其中439种EV mRNA在PPD患者中水平下降,而有1001种EV mRNA在PPD中水平上升,PPD患者的EV mRNA水平变化主要发生在妊娠中期和晚期。

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图二:妊娠及产后PPD中EV mRNA的变化

为了识别在PPD患者体内发生改变的EV mRNA的潜在功能,研究人员接下来使用注释、可视化和集成发现数据库DAVID生物信息学资源进行了基因集富集分析。结果发现在PPD患者中减少的EV mRNA在与自噬相关的通路中富集。

通路富集结果显示PPD患者中减少的EV mRNA主要在细胞粘附连接、溶酶体功能、GTPase功能、微管和septin等自噬相关过程的基因通路中富集,而PPD患者中增加的EV mRNA主要在核糖体和线粒体功能相关的基因通路中富集,由于核糖体和线粒体是细胞自噬的主要靶点,核糖体和线粒体转录本的增加从另外的角度为PPD中自噬减少提供了证据。

因此,研究人员得出结论:PPD患者中减少的EV mRNA很大程度上与细胞自噬有关。

进一步,研究人员利用CIBERSORTx荧光分析[6]确定了EV mRNA的细胞来源。实验结果表明,EV mRNA主要来自单核细胞和静息自然杀伤细胞,生产后,来自静息CD4记忆T细胞的EV mRNA有所增加,来自中性粒细胞的EV mRNA有所减少。然而,在妊娠和产后均没有观察到PPD患者和对照组的EV mRNA的细胞来源类型的持续差异。

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图三:EV mRNA的细胞反褶积分析

最后,为了确定前期测序分析结果的可信度,研究人员进一步设计了定量PCR实验。基于SETCOX6C基因在本次研究的测序分析中具有非常显著的p值,研究人员对从另一个队列(14例PPD病例和14例对照)中收集的血浆样品中分离出的EV mRNA进行了定量PCR,结果发现,与对照组相比,该队列中PPD患者妊娠期SETCOX6C的EV mRNA水平均显著升高。

该结果印证了前期的测序分析结果具有较高的可信度,说明在不同的队列中PPD患者的EV mRNA水平的变化具有普遍性。

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图四:验证队列EV mRNA水平的定量PCR结果

综上所述,这项研究证明PPD患者的细胞外RNA通信被广泛改变,EV mRNA的改变富集在与自噬过程相关的基因中,主要涉及单核细胞和巨噬细胞,与自噬相关的EV mRNA通信中断可能是PPD的潜在病理。该文为PPD相关医学研究提供了一个有希望的靶点,有望据此开发出PPD的早期检测和诊断的生物标志物[7]。

来自: 奇点神思

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