约翰·霍普金斯儿童中心(Johns Hopkins Children’s center)领导的一项研究使用了人类血液和实验室培养的脑细胞中的遗传物质，研究人员说，他们在开发一种血液测试方面取得了进展，这种测试可以识别大脑中与疾病相关的变化，特别是与产后抑郁症和其他精神和神经疾病有关的变化。
这项研究结果发表在1月11日的《分子精神病学》杂志上，重点是确定脑细胞来源的mrna在脑外血液循环中的“足迹”。这些血液细胞外囊泡携带大脑特有的遗传物质片段，可能使研究人员能够检测大脑内基因活动中与疾病相关的变化。
细胞外囊泡(EVs)是细胞间通信所必需的遗传物质的脂肪囊，携带信使RNA (mRNA)，并被身体的每个组织释放，包括大脑。
研究人员表示，这项新研究的灵感来自于2022年9月发表的一项研究结果，在这项研究中，约翰霍普金斯大学医学院的科学家发现，在分娩后继续患上产后抑郁症的孕妇中，EV通信发生了改变。
首先，研究人员以人类胎盘为模型，确定了26种胎盘mrna，这些mrna仅在怀孕期间存在于母体血液中，而在分娩后不存在，这证明了来自特定组织的mrna存在于循环血液中的ev中。然后，利用从干细胞(脑类器官)中提取的实验室培养的人类脑组织，研究人员发现，从这些脑组织中释放的EV mrna反映了组织内部发生的变化。Sabunciyan和他的团队得出结论，通过检查血液中循环的EV mrna，有可能收集到通常无法获取的组织(如胎盘和大脑)的生物信息。
他们能够利用来自人类蛋白质图谱的数据识别在大脑中特异性表达的mrna。一个瑞典的人类细胞、组织和器官蛋白质数据库-;以及基因型组织表达计划，该计划广泛编目了人体组织中的mRNA水平。
对这些mRNA遗传途径的进一步分析表明，血液ev中的脑特异性mRNA与特定的脑功能有关，并且与情绪、精神分裂症、癫痫和药物滥用等脑疾病相关的基因显著富集。
研究小组表示，这一分析表明，这些mrna很可能是识别此类疾病的理想生物标志物。
约翰霍普金斯大学布隆伯格公共卫生学院环境健康与工程系助理教授、该论文的合著者莉娜·斯米尔诺娃博士说:“这非常令人兴奋，因为目前还没有一种血液标志物可以检测影响大脑的疾病。”从本质上讲，这些疾病是通过患者和提供者之间的临床访谈来诊断的。”
研究人员还在血液中发现了13种大脑特异性mrna，这些mrna被发现与产后抑郁症有关。为了确定血液EV mrna反映大脑转录的程度，研究人员比较了脑类器官模型中从细胞和EV中分离的mrna。他们发现，虽然细胞和细胞外mRNA水平不相同，但它们确实相关，并且可以通过EV mRNA水平推断大脑中细胞表达的变化。
Sabunciyan说，目标是开发一种简单的血液检测方法，在不需要进入大脑本身的情况下，检测与精神障碍相关的大脑变化直接相关的血液EV mrna水平的高低等变化。
最终，Sabunciyan补充说，这种血液检测的可用性可以检测出精神健康紧急情况的早期迹象，例如自杀行为。识别有精神病发作风险的患者的能力将使护理团队能够进行干预，并可能防止负面结果。
在未来的研究中，他们计划使用实验室培养的大脑样本来识别类似的生物标志物，以开发自闭症谱系障碍的测试。
研究人员警告说，抑郁症方面的差异可能只与产后抑郁症有关，因为这项研究只使用了女性参与者的样本。
除了Sabunciyan和Smirnova，作者还有来自约翰霍普金斯大学的Sergio Modafferi和Charlotte Schlett;威尔康奈尔医学院的劳伦·奥斯本;以及弗吉尼亚大学的詹妮弗·佩恩。
该研究由美国国立卫生研究院资助，编号为NIH-NIMH R01 MH112704, NIH-NIMH 1K23 MH110607 R01ES034554。
