血浆细胞外囊泡蛋白质组分析揭示精神分裂症补体系统潜在作用及抗精神病药物影响

　　本研究针对精神分裂症（SCZ）缺乏可靠生物标志物的临床困境，通过液相色谱-质谱联用技术（LC-MS）对73例SCZ患者和77例健康对照（HC）的血浆细胞外囊泡（EV）进行蛋白质组学分析。虽然未发现两组间整体蛋白质谱的显著差异，但富集分析提示补体系统通路激活，且发现抗精神病药物和病程时长显著影响EV蛋白水平，为SCZ的免疫机制研究和个体化治疗提供了新方向。

　　

精神分裂症（Schizophrenia, SCZ）是一种复杂且高度异质性的神经精神障碍，位列全球前十大致残原因，其终身患病率约1%，遗传率高达80%。患者常表现为幻觉、妄想、思维紊乱和认知缺陷等症状，但目前临床诊断完全依赖症状评估和访谈工具，缺乏客观的生物学标志物。由于症状与其他精神疾病存在重叠，误诊和不当治疗的风险较高。因此，发现具有高特异性和敏感度的分子标志物，对SCZ的精准诊断和治疗策略开发具有重要意义。

近年来，细胞外囊泡（Extracellular Vesicles, EVs）作为疾病生物标志物的新来源受到广泛关注。EVs是细胞释放的膜包裹纳米颗粒，携带蛋白质、microRNA和脂质等生物活性分子，可反映源细胞的生理状态。更重要的是，直径小于200 nm的小EVs能够双向穿越血脑屏障，实现中枢神经系统（CNS）与外周细胞之间的通信，这为通过外周血检测脑部病变提供了可能——即“EV-based brain liquid biopsy”（基于EV的脑液体活检）。此前研究已在SCZ患者的血液EV中发现脂质、代谢物和miRNA的异常表达，但蛋白质组层面的研究仍相对有限，且结果不一致。

为此，研究团队在《Schizophrenia Research》上发表了一项试点研究，旨在通过蛋白质组学分析比较SCZ患者与健康对照（HC）血浆来源EV的蛋白质谱，探索潜在的诊断标志物和病理机制。

研究人员依托慕尼黑多模态成像慢性精神分裂症研究（MIMICSS）队列，纳入73例符合ICD-10诊断标准的SCZ患者和77例HC。所有血浆样本在-80°C条件下储存，并通过尺寸排阻色谱法分离EVs。采用透射电镜（TEM）、纳米颗粒追踪分析（NTA）和Western blot（WB）对分离的EVs进行表征，确认其形态、大小分布（50-200 nm）以及标志蛋白（CD9、flotilin-2）表达，且排除钙联蛋白（calnexin）污染。EV蛋白质组通过液相色谱-质谱联用技术（LC-MS）进行数据非依赖采集（DIA），共鉴定到1659种蛋白质，最终对1021种蛋白质（在每组中超过50%样本中可定量）进行统计分析。使用逻辑回归模型分析蛋白质与诊断状态的关系，并控制年龄、性别、病程和抗精神病药物使用等协变量。通过主成分分析（PCA）降维，并使用Enrichr进行通路富集分析。

3.1. EVs表征

TEM显示分离的颗粒呈球形膜结构；NTA确认其粒径主要分布在50-200 nm；WB检测到EV阳性标志物CD9和flotillin-2，而未检测到阴性标志物calnexin，证明EV分离成功且纯度较高。

3.2. 蛋白质组分析结果

比较SCZ与HC组的1021种EV蛋白质，未发现显著差异。PCA基于312种蛋白质（106名受试者）亦显示两组无法有效区分。然而，对104种名义上显著（p < 0.05未校正）的蛋白质进行富集分析，发现补体系统通路显著富集。进一步比较补体成分，未发现组间差异；但敏感性分析显示，抗精神病药物（ robustness value, RV=0.6）和病程时长对EV蛋白水平影响较大，而性别影响较小（RV=0.05）。当模型不控制抗精神病药物和病程时，补体C4A和C9在SCZ组中表达显著升高（校正后p分别为0.019和0.025），但纳入协变量后差异消失。

本研究首次对SCZ患者血浆EV蛋白质组进行大规模分析，虽未找到组间整体差异，但通过富集分析和协变量敏感性检验，揭示了两个重要发现：一是补体系统可能参与SCZ的发病机制；二是抗精神病药物和病程时长显著混淆EV蛋白质水平，这可能是既往研究结果不一致的原因之一。补体系统作为先天免疫的重要组成部分，近年被发现在突触修剪和神经免疫调节中起关键作用，其异常激活可能导致SCZ患者的突触过度消除。此外，研究还提示未来需关注脑源性EVs（如神经元或星形胶质细胞特异性EVs），并结合更大样本、多方法学验证，以发现更具特异性的生物标志物。

尽管存在样本量较小、EV纯度受限（可能混有脂蛋白和血小板）、样本长期冻存（约8年）可能影响蛋白完整性等局限，但本研究为SCZ的体液生物标志物开发提供了重要数据支撑，并强调了临床协变量分析在EV研究中的必要性。未来通过聚焦CNS来源EVs，有望揭示SCZ的病理机制并推动个体化治疗策略的制定。