外泌体竟然能够提前知道你的智力？

   外泌体是指包含了复杂 RNA 和蛋白质的小膜泡 (30-150nm)，现今，其特指直径在40-100nm的盘状囊泡。1983年，外泌体首次于绵羊网织红细胞中被发现， 1987年Johnstone将其命名为“exosome”。多种细胞在正常及病理状态下均可分泌外泌体。其主要来源于细胞内溶酶体微粒内陷形成的多囊泡体，经多囊泡体外膜与细胞膜融合后释放到胞外基质中。神经元衍生外泌体Aβ42、T-tau和P-T181-tau已被证明是阿尔茨海默病(AD)的生物标志物。然而，还没有研究评估Aβ42，T-tau， P-T181-tau介于细胞外泌体和脑脊液的一致性。

北京首都医科大学一团队采用两阶段设计的多中心研究方法。在发现阶段，受试者包括28例阿尔茨海默病患者、25例遗忘性轻度认知障碍患者和29例正常人，结果在发展阶段得到证实（73个阿尔茨海默病患者，71遗忘性轻度认知障碍患者和72个对照组）。让我们一起来学习一下Aβ42，T-tau， P-T181-tau介于细胞外泌体和脑脊液的一致性吧。
结果： 
一、外泌体收集的确认
  透射电镜和Western blot证实了神经元衍生外泌体的存在(图1A)。一位阿尔茨海默病(AD)患者的典型TEM（透射电镜）图像清楚地显示了外泌体。Western blot分析显示，Alix在外泌体样本中表达，而在上清液和阴性对照中无表达(图1B)。在发现阶段，与非免疫沉淀外泌体相比，免疫沉淀外泌体中的L1CAM含量增加了约10倍(图1C)。数据证实了神经元衍生外泌体被成功的收集。

二、血液神经元衍生外泌体和脑脊髓液中 Aβ42、Ttau和PT181tau水平。
  所有样品中的白细胞分化抗原81（CD81）水平使外泌体内容物标准化（图1D）。样品中的CD81水平用标准化后的外泌体检测，在发现阶段检测神经元衍生的外泌体中 Aβ42，T-tau和P-T181-tau的水平，结果如图2A-C所示。阿尔茨海默病组中Aβ42，T-tau和P-T181-tau的外泌体浓度显着高于对照组（P<0.001）。此外，在遗忘性轻度认知障碍组中的浓度显着低于阿尔茨海默病组（P <0.01），高于对照组（P <0.01）。表明血液神经元衍生的外泌体中的生物标志物，可以区分遗忘性轻度认知障碍患者和阿尔茨海默病患者。Aβ42的表达水平在脑脊髓液中的T-tau和P-T181-tau（图2D-F）。与对照组相比，阿尔茨海默病患者、遗忘性轻度认知障碍患者的生物标志物水平显着不同（分别为P<0.001），表明生物标志物在两个阶段中表现相同。

三、血液神经元衍生外泌体与脑脊髓液的生物标志物相关性分析
  经过外泌体和脑脊髓液生物标志物之间的相关性分析，发现神经元衍生的外泌体中Aβ42，T-tau和P-T181-tau的水平与其在脑脊髓液中的水平高度相关（图3）。神经元衍生外泌体中的 Aβ42水平与阿尔茨海默病中的脑脊髓液中的 Aβ42水平（图3A），遗忘性轻度认知障碍呈负相关（图3B）和对照组（图3C）。 T-tau水平在阿尔茨海默病中的外泌体和脑脊髓液之间呈正相关（图3D），遗忘性轻度认知障碍（图3E），和对照（图3F）组。类似地，P-T181-tau水平在阿尔茨海默病中的外泌体和脑脊髓液之间呈正相关（图3G），遗忘性轻度认知障碍（图3H），以及对照组（图3I）。在验证阶段确认了相关性分析，发现外泌体和脑脊髓液生物标志物之间存在相同的相关性（图3）。我们的研究结果揭示了外泌体和脑脊髓液之间 Aβ42，T-tau和P-T181-tau的高度相关性，表明外泌体生物标志物可能反映了大脑的病理变化，可用于诊断阿尔茨海默病。

四、血液神经元衍生外泌体和脑脊液各生物标志物的诊断能力
  通过计算外泌体和脑脊液中Aβ42，T-tau和P-T181-tau的ROC，发现显着高的曲线下面积(AUC)。在验证数据集（图4）中，对于神经元衍生的外泌体中的 Aβ42检测结果（见图4A）。脑脊髓液中的P-T181-tau（图4B-C和EF）。在验证阶段，我们还分析了阿尔茨海默病 / 遗忘性轻度认知障碍比较的AUC，发现神经元衍生的外泌体和脑脊液中的 Aβ42，T-tau和P-T181-tau在鉴定疾病方面具有良好的表现（AUCs）和P值如图4所示。验证数据集之间每种生物标志物的ROC，发现两组之间没有显着差异，说明生物标志物在发现和验证阶段具有相同的诊断效率。血液神经元衍生的外泌体中的 Aβ42，Ttaau和P-T181-tau的表达水平与脑脊髓液相同，并且是诊断阿尔茨海默病的潜在临床候选者。

五、复合生物标志物
  为了验证外泌体和脑脊髓液Aβ42，T-tau和P-T181-tau作为复合生物标志物是否对诊断更有效。通过逻辑回归分析评估三种复合生物标志物，并通过ROC分析进行比较。结果显示在发现阶段，（所有P <0.05）确定复合物-E和复合物-C的诊断能力之间没有差异。类似地，在验证数据集中，复合物-E显示阿尔茨海默病 / 对照，阿尔茨海默病 / 遗忘性轻度认知障碍和遗忘性轻度认知障碍 / 对照的高AUC（图5A），复合物C的AUC也非常高（图5B），而复合物-E和复合物-C之间的AUC的比较显示没有差异（P = 0.05）。进一步比较发现每种生物标志物的AUC没有差异，表明外泌体生物标志物的组合有更高的诊断效率，且外泌体生物标志物与脑脊髓液生物标志物的诊断能力相同。

结论
  阿尔茨海默病组 Aβ42、T-tau和P-T181-tau的外泌体浓度高于阿尔茨海默病组、遗忘性轻度认知障碍组和对照组(均P<0.001)。在脑脊液中，各外泌体生物标记物的水平均呈现高度正相关，且外泌体Aβ42、T-tau和P-T181-tau具有相同的诊断阿尔茨海默病和遗忘性轻度认知障碍的能力。