皮肤活检:中枢神经系统蛋白质错误折叠疾病诊断的新兴工具

时间:2025年7月5日
来源:Molecular Neurodegeneration

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本研究针对神经退行性疾病诊断中脑PET昂贵、脑脊液(CSF)检测侵入性强等临床痛点,创新性地探索皮肤活检在α-突触核蛋白(α-synuclein)、tau蛋白和朊蛋白(prion)错误折叠疾病中的诊断价值。通过多中心研究发现,皮肤中病理蛋白沉积检测对帕金森病(PD)、阿尔茨海默病(AD)等疾病具有95.5%的高敏感性和特异性,其中实时震动诱导转化(RT-QuIC)技术对朊病毒病的诊断效能显著优于CSF分析。该研究为神经退行性疾病的微创诊断提供了新范式。

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在神经科学领域,蛋白质错误折叠引发的"分子风暴"正席卷全球数亿人的大脑——阿尔茨海默病(AD)患者脑中堆积的tau蛋白缠结、帕金森病(PD)患者神经元内聚集的α-突触核蛋白(α-synuclein)、以及致死性朊病毒病中变异的朊蛋白(prion),这些错误折叠的蛋白质如同大脑中的"分子僵尸",不断扩散并摧毁神经功能。然而诊断这些疾病却面临巨大挑战:正电子发射断层扫描(PET)设备昂贵如奢侈品,腰穿获取脑脊液(CSF)让患者望而生畏。更棘手的是,许多患者在出现典型症状时,大脑损伤已不可逆转。

重庆医科大学等机构的研究团队另辟蹊径,将目光投向人体最大的器官——皮肤。这个与中枢神经系统(CNS)同源的外胚层组织,竟成为窥探大脑病理变化的"窗口"。发表在《Molecular Neurodegeneration》的研究揭示,皮肤活检不仅能检测到与大脑相同的病理蛋白沉积,其诊断准确性甚至超越传统方法。这一发现为神经退行性疾病的早期诊断点燃了新希望。

研究团队运用三项关键技术:1)多中心横断面研究设计,纳入PD、多系统萎缩(MSA)等277例患者和151例对照;2)实时震动诱导转化(RT-QuIC)技术检测皮肤中的朊蛋白种子活性;3)磷酸化α-突触核蛋白免疫荧光分析,采样部位涵盖小腿远端、大腿远端和颈后区(C7)。特别值得注意的是,皮肤样本来自全国多家医疗中心的标准化采集流程。

【皮肤中的α-突触核蛋白:诊断帕金森病的分子指纹】
研究显示,在临床确诊的突触核蛋白病患者中,95.5%能检测到皮肤磷酸化α-突触核蛋白沉积。其中MSA患者阳性率高达98.2%,PD为92.7%,且沉积量与疾病严重程度正相关。这为区分不同类型的突触核蛋白病提供了分子依据。

【tau蛋白皮肤播种活性:阿尔茨海默病的体外预警系统】
通过皮肤tau种子扩增试验(tau-SAA),研究团队发现该技术对tau蛋白病的诊断灵敏度达75-80%,特异性高达95-100%。特别值得注意的是,皮肤tau播种活性与尸检脑组织的Braak分期显著相关,使其成为监测疾病进展的潜在生物标志物。

【皮肤朊蛋白检测:超越脑脊液的诊断精度】
突破性发现显示,多部位皮肤RT-QuIC检测朊蛋白病的灵敏度达95%,显著高于CSF分析的75.5%。耳周部位样本表现最优,组合采样策略更将诊断效能提升至新高度。

这项研究开创性地证实,皮肤作为"可触及的大脑",其病理蛋白沉积谱能准确反映中枢神经系统的病变特征。皮肤活检不仅解决了传统诊断方法侵入性强、成本高的痛点,更具备三大独特优势:采样创伤小于腰穿、成本仅为PET的零头、便于动态监测疾病进展。特别对于朊病毒病这类诊断困难的疾病,多部位皮肤RT-QuIC检测实现了"一针见血"的诊断突破。

然而研究者也指出三个待解之谜:不同疾病在皮肤中的"热点"沉积部位尚未明确;皮肤与大脑病理变化的时序关系需要厘清;皮肤蛋白沉积与脑脊液生物标志物的相关性有待建立。这些问题的解答将决定皮肤活检能否从研究工具蜕变为临床常规武器。

随着人口老龄化加剧,神经退行性疾病已发展成为全球公共卫生危机。这项研究提出的皮肤活检策略,犹如在诊断领域投下了一枚"分子探针",其临床转化将重塑神经退行性疾病的诊断范式。未来研究需要在大规模队列中验证其可靠性,并探索皮肤病理蛋白沉积的分子机制,为开发新型干预策略提供靶点。从皮肤到大脑,这场跨越器官的"分子对话"正在改写神经退行性疾病的管理蓝图。

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