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創(chuàng)傷性腦損傷的多組學(xué)研究進(jìn)展(下)

翻譯:張偉東   編輯:未亞平

蛋白質(zhì)組生物標(biāo)志物

 

蛋白質(zhì)組學(xué)涉及對(duì)生物體翻譯或修飾的蛋白質(zhì)的研究。分析蛋白質(zhì)組最好能識(shí)別和定量細(xì)胞中表達(dá)的每一種蛋白質(zhì),從而深入了解途徑調(diào)節(jié)和治療目標(biāo)。在過去的幾十年中,蛋白質(zhì)組學(xué)方法在多組學(xué)研究中占主導(dǎo)地位,其中MS是最常用的分析技術(shù)。MS/MS蛋白質(zhì)組學(xué)方法可大致分為自上而下和自下而上兩種。自下而上的蛋白質(zhì)組學(xué)涉及早期的片段或消化成獨(dú)特的肽,依靠質(zhì)量指紋譜分析或解離信息來識(shí)別初始蛋白質(zhì)的片段。相反,自上而下的蛋白質(zhì)組學(xué)涉及完整蛋白質(zhì)的'軟'MS,然后用'硬'MS來測(cè)量蛋白質(zhì)的片段,允許檢測(cè)翻譯后修飾和以初級(jí)序列信息為代價(jià),檢測(cè)翻譯后修飾和特定位點(diǎn)突變。在MS方法中,電噴霧電離(ESI)和基質(zhì)輔助激光電離(MALDI)是流行的'軟'電離方法,具有最小碎片。除了色譜技術(shù)[高效液相色譜、超高效液相色譜和疏水作用液相色譜],電泳方法[凝膠電泳、二維凝膠電泳和毛細(xì)管電泳(CE)]也被廣泛用于蛋白質(zhì)組學(xué)分離。與代謝組分析類似,像LC-MS和CE-MS這樣的聯(lián)用分析方法因其通量和靈敏度而被普遍用于蛋白質(zhì)組分析。與代謝組學(xué)數(shù)據(jù)分析中常見的預(yù)測(cè)板相比,蛋白質(zhì)組學(xué)領(lǐng)域通常專注于單蛋白水平,以識(shí)別和量化改變的蛋白質(zhì)表達(dá)水平。 

在創(chuàng)傷性腦損傷中,許多候選的蛋白質(zhì)生物標(biāo)志物已被獨(dú)立研究和廣泛審查,而且賦予這些標(biāo)志物意義的機(jī)制一般都被很好地理解。因此,我們?cè)谶@一節(jié)的評(píng)論中重點(diǎn)介紹了一些主要的候選蛋白質(zhì)組學(xué)生物標(biāo)志物的例子,它們的功能和特性提供了對(duì)TBI后發(fā)生的生化變化的洞察力。我們選擇了一些主要的蛋白質(zhì)生物標(biāo)志物候選者,這些候選者已經(jīng)被確認(rèn)為在人類中的水平升高。表2顯示了在人類中被鑒定為水平升高的主要蛋白質(zhì)候選物。

 

表2中顯示的大多數(shù)候選蛋白質(zhì)生物標(biāo)志物是在中度至重度創(chuàng)傷性休克后在血清中檢測(cè)到的高度中樞神經(jīng)系統(tǒng)特異性的蛋白質(zhì)。這些蛋白被稱為TBI的外周標(biāo)志物,因?yàn)樗鼈儽砻鳎?span>1)中樞神經(jīng)系統(tǒng)細(xì)胞的損傷和(2BBB的破壞。白細(xì)胞介素(IL-10,一種抗炎細(xì)胞因子,被列為TBI非外周標(biāo)志物的一個(gè)代表性例子,因?yàn)樗?/span>CSF中的上調(diào)被認(rèn)為是對(duì)抗TBI后發(fā)生的炎癥事件。研究最廣泛的TBI生物標(biāo)志物是S100鈣結(jié)合蛋白β(S100B),到目前為止有超過300份報(bào)告。值得注意的是,血清S100B水平在臨床上被用來排除輕度TBI,盡管能力有限。 

表2中所列的蛋白質(zhì)作為診斷指標(biāo)的一個(gè)基本限制是,這些蛋白質(zhì)沒有一個(gè)是專門針對(duì)CNS的。例如,在中樞神經(jīng)系統(tǒng)之外,神經(jīng)元特異性烯醇化酶在紅細(xì)胞和內(nèi)分泌細(xì)胞中表達(dá),膠質(zhì)纖維酸性蛋白在Leydig細(xì)胞中表達(dá),而S100B在脂肪細(xì)胞、軟骨細(xì)胞和朗格漢斯細(xì)胞中表達(dá)。因此,強(qiáng)有力的診斷方法必須能夠檢測(cè)出這些蛋白在體內(nèi)的升高水平,而不是定性的測(cè)量。這些蛋白在創(chuàng)傷后血清中的水平升高。循環(huán)蛋白水平因人而異,需要記錄個(gè)人病史,以有把握地測(cè)量生物液體蛋白水平的增加,并使蛋白組學(xué)診斷的潛力進(jìn)一步復(fù)雜化。在臨床環(huán)境中使用蛋白質(zhì)組學(xué)診斷的潛力。此外,許多這些蛋白質(zhì)在非創(chuàng)傷性腦損傷后被觀察到水平升高,這引起了人們對(duì)單個(gè)標(biāo)記物的特異性的關(guān)注,并促使人們使用生物標(biāo)記物小組。 

候選的蛋白質(zhì)組學(xué)生物標(biāo)志物進(jìn)一步闡明了創(chuàng)傷性腦損傷和其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病之間的聯(lián)系。例如,TBI之后的tau蛋白聚集為TBI作為AD的一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素提供了分子基礎(chǔ)。此外,腦缺血與tau的乙?;嘘P(guān),這種修飾可導(dǎo)致AD型歐洲病理學(xué)的發(fā)展。此外,最近觀察到,敲除模型中泛素羧基末端水解酶L1的損失可通過抑制糖酵解來挽救PD相關(guān)缺陷。除了從生化角度將TBI的一個(gè)主要生物標(biāo)志物與PD聯(lián)系起來外,這一發(fā)現(xiàn)表明,對(duì)TBI的病理生理學(xué)的多組學(xué)理解對(duì)于研究TBI與其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病的關(guān)系非常重要。 

值得注意的是,盡管通常不被認(rèn)為是TBI的生物標(biāo)志物,但在TBI之后,已經(jīng)觀察到與其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病相關(guān)的蛋白質(zhì)的表達(dá)水平和定位的改變。例如,慢性創(chuàng)傷后的α-突觸核蛋白的積累建立了與PD的額外蛋白質(zhì)組學(xué)聯(lián)系。盡管我們有能力確定TBI和其他疾病之間相關(guān)的蛋白質(zhì)水平的改變,但我們?nèi)匀徊煌耆私膺@些疾病的因果關(guān)系的機(jī)制。例如,盡管在TBI之后觀察到了淀粉樣前體蛋白(APP)和淀粉樣β的積累,但Chen等人并沒有觀察到AD的淀粉樣β斑塊的特征。進(jìn)一步的復(fù)雜性來自于考慮到許多這些候選的蛋白質(zhì)組生物標(biāo)志物,包括淀粉樣蛋白-β和tau,有多種形式,這些形式的相對(duì)比例可以傳達(dá)其他意義。這些發(fā)現(xiàn)表明,支配創(chuàng)傷性腦損傷和其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病之間聯(lián)系的機(jī)制可能相當(dāng)復(fù)雜,有必要在多組學(xué)學(xué)科中進(jìn)一步研究以澄清這些聯(lián)系。

轉(zhuǎn)錄組生物標(biāo)志物

轉(zhuǎn)錄組學(xué)是對(duì)單個(gè)細(xì)胞或細(xì)胞家族中所有RNA轉(zhuǎn)錄物的研究,包括蛋白質(zhì)編碼的信使RNA(mRNA)和非蛋白質(zhì)編碼的RNA,如轉(zhuǎn)移RNA(tRNA),核糖體RNA(rRNA),微小RNA(miRNA),增強(qiáng)型RNA(eRNA),小干擾RNA(siRNA),P-元素誘導(dǎo)的小睪丸相互作用RNA(piRNA),小核細(xì)胞RNA(snoRNA),細(xì)胞外RNA(exRNA),小卡雅爾體特異性RNA(scaRNA)和長(zhǎng)非編碼RNA(lncRNA)。表觀基因組學(xué)與轉(zhuǎn)錄組嚴(yán)格相關(guān),通常被視為轉(zhuǎn)錄組學(xué)的一個(gè)子領(lǐng)域。然而,我們將表觀基因組生物標(biāo)志物的討論留給本評(píng)論的下一節(jié)。分析轉(zhuǎn)錄組可以深入了解細(xì)胞過程的調(diào)節(jié),而且由于生物液體中RNA的相對(duì)豐度和穩(wěn)定性,轉(zhuǎn)錄組是一個(gè)有利的診斷目標(biāo)。盡管早期的轉(zhuǎn)錄組分析采用了基于雜交的微陣列,但現(xiàn)代方法傾向于采用RNA測(cè)序(RNA-seq)、實(shí)時(shí)定量反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(RT)等技術(shù)。轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(RT-qRT-PCR),以及NanoStringnCounter等標(biāo)記探針雜交方法,因?yàn)樗鼈兙哂懈玫耐ㄓ眯浴⒁恢滦院兔舾行浴,F(xiàn)代的微陣列一般都有一個(gè)補(bǔ)充技術(shù)--通常是RT-qRT-PCR來確認(rèn)陣列數(shù)據(jù)的有效性。作為重要的調(diào)節(jié)器,miRNAs是轉(zhuǎn)錄組學(xué)方法的關(guān)鍵目標(biāo)。除了直接的RNA方法,miRNAs還可以通過定量蛋白質(zhì)組分析來間接研究,有可能提供關(guān)于miRNAs調(diào)控目標(biāo)的更深層次的信息,但這些方法具有挑戰(zhàn)性。 

與代謝物分析類似,RNA分析目前在創(chuàng)傷性腦損傷領(lǐng)域被廣泛探索。特別是,miRNA分析在TBI中具有重要的診斷潛力,顯示出對(duì)TBI嚴(yán)重程度和損傷反應(yīng)時(shí)間的明確依賴。盡管TBI中的miRNA生物標(biāo)志物已被廣泛審查,但最近的轉(zhuǎn)錄組研究已經(jīng)描述了與腦損傷有關(guān)的lncRNA、mRNAtRNA衍生的小RNAtsRNA)水平的變化。表3列出了一些主要的轉(zhuǎn)錄組候選生物標(biāo)志物。

 

與表1中的代謝組候選生物標(biāo)志物類似,表3中所列的轉(zhuǎn)錄組生物標(biāo)志物中,很少有在多個(gè)報(bào)告中被列為差異最明顯的RNA。然而,許多miRNAs在多個(gè)研究中被測(cè)量出相同的調(diào)節(jié)(向上或向下),這表明總體上有良好的一致性。有趣的是,miR-92amiR-451除了是TBI的候選生物標(biāo)志物外,還被報(bào)道為癌癥生物標(biāo)志物候選物,這引起了人們對(duì)特異性的關(guān)注。值得注意的是,mRNANM_000584編碼的IL-82個(gè)tsRNAstRF-SerFCT-078tRF-Thr-AGT-003)最近被報(bào)告為小鼠創(chuàng)傷后的改變;綜合來看,這3個(gè)候選標(biāo)志物(涉及神經(jīng)炎癥反應(yīng))表明,在創(chuàng)傷后的二次傷害階段觀察到的炎癥可能起源于轉(zhuǎn)錄組水平。 

TBI的轉(zhuǎn)錄組分析顯示了100多種RNA表達(dá)的廣泛、全基因組的改變。雖然目前量化轉(zhuǎn)錄組的困難阻礙了轉(zhuǎn)錄組的方法,但RNA分析(特別是使用RNA-seq等有針對(duì)性的方法)作為了解創(chuàng)傷性腦損傷和相關(guān)神經(jīng)系統(tǒng)疾病的一種手段具有很大的潛力。例如,在CTE、AD和兩者的患者中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了突觸信號(hào)相關(guān)基因特征的下調(diào),而且之前已經(jīng)注意到TBI和其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病之間有許多重疊的海馬基因特征。然而,自信地識(shí)別基因關(guān)聯(lián)和表達(dá)特征是具有挑戰(zhàn)性的,而且文獻(xiàn)中的結(jié)果有時(shí)是直接沖突的。隨著轉(zhuǎn)錄組技術(shù)的成熟,它將成為我們了解創(chuàng)傷性腦損傷發(fā)病機(jī)制的一個(gè)重要部分。

表觀基因組學(xué)生物標(biāo)志物

 

表觀基因組學(xué)涉及對(duì)影響基因表達(dá)但獨(dú)立于基因本身的修飾的研究。雖然生物體內(nèi)的所有細(xì)胞都含有相同的遺傳信息,但基因的表達(dá)程度卻因細(xì)胞類型而異。其中一些細(xì)胞特定的表達(dá)譜產(chǎn)生于染色質(zhì)包裝的表觀遺傳調(diào)節(jié),如組蛋白修飾、DNA甲基化(DNAm)以及細(xì)胞核和線粒體中調(diào)節(jié)RNA的修飾。DNAm的頻率可以取決于序列,其中CpG5-CG-3′)位點(diǎn)是甲基化的常見位點(diǎn)。經(jīng)常與表觀基因組學(xué)聯(lián)系在一起的表觀轉(zhuǎn)錄物組學(xué)涉及RNA轉(zhuǎn)錄物的調(diào)節(jié)性修飾,如RNA甲基化(RNAm)。雖然個(gè)別表觀遺傳修飾的基本功能被普遍理解(例如,DNAm抑制轉(zhuǎn)錄,組蛋白乙?;せ钷D(zhuǎn)錄),但作用于單個(gè)基因的多個(gè)調(diào)節(jié)器的相互作用很復(fù)雜,受到遺傳和人口因素的影響。 

表觀基因組學(xué)研究通常涉及調(diào)查對(duì)照組和治療組之間不同的表觀基因修飾和不同的基因表達(dá)之間的聯(lián)系。這些差異通過全基因組的表觀遺傳學(xué)分析和轉(zhuǎn)錄組的量化,如亞硫酸氫鹽測(cè)序或陣列技術(shù)評(píng)估。為了揭示關(guān)聯(lián)并確定預(yù)測(cè)能力,可以采用生物信息學(xué)輔助的網(wǎng)絡(luò)和子網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)分析,統(tǒng)計(jì)方法,如PCA,和人工智能方法。TBI的表觀基因組學(xué)研究相對(duì)較年輕,但表觀基因組學(xué)分析作為評(píng)估基因表達(dá)改變和深入了解TBI后基因表達(dá)改變的具體機(jī)制的一種手段,具有很大的潛力。表4顯示了TBI的候選表觀基因組生物標(biāo)志物,包括TBI后表達(dá)有相關(guān)改變的不同甲基化基因。 

目前,不太常見的表觀基因組修飾,如泛素化和蘇木酰化,仍未得到相對(duì)充分的探索,而創(chuàng)傷性腦損傷的表觀基因組研究也很罕見。然而,表觀基因組是一個(gè)有價(jià)值的目標(biāo),因?yàn)閺钠溲芯恐锌梢垣@得對(duì)基因調(diào)控的深入了解。例如,在表4所列的基因中,DPF3、FOXO3、IRX6、ZBTB16和ZFP219編碼轉(zhuǎn)錄因子[鋅指蛋白DPF3、叉頭盒蛋白O3(FOXO3)、易洛魁類順式結(jié)構(gòu)蛋白6、鋅指和(bric-à-brac,tramtrack,廣義復(fù)合體)結(jié)構(gòu)域的蛋白16和鋅指蛋白219]GADD45G、MORF4L1RGS1分別編碼表觀遺傳因子(生長(zhǎng)停滯和DNA損傷誘導(dǎo)蛋白γ、死亡因子4樣蛋白1G蛋白信號(hào)調(diào)節(jié)器1)。值得注意的是,這個(gè)名單包括FOXO3(少數(shù)被認(rèn)為與人類長(zhǎng)壽有顯著關(guān)系的基因之一)、GADD45G(與大腦發(fā)育有關(guān))和RGS1(與多種自身免疫性疾病有關(guān)),表明TBI相關(guān)的死亡率、大腦發(fā)育缺陷和自身免疫性可能有表觀遺傳的影響。雖然這些基因編碼的蛋白質(zhì)通常不被認(rèn)為是創(chuàng)傷性腦損傷的蛋白質(zhì)組生物標(biāo)志物,但它們的功能表明,腦損傷的病理學(xué)涉及通過順式和反式調(diào)控作用在轉(zhuǎn)錄水平上的改變。此外,表觀基因組學(xué)進(jìn)一步證明了在多組學(xué)水平上進(jìn)行分析的必要性,因?yàn)楸碛^基因組與代謝組和轉(zhuǎn)錄組有著深刻的聯(lián)系;腦代謝的改變對(duì)表觀基因組有著直接的影響,而非編碼RNA轉(zhuǎn)錄物可以影響甲基化狀態(tài)。 

由于表觀基因組學(xué)研究在創(chuàng)傷性腦損傷中的稀缺性,很少能得出具體的系統(tǒng)級(jí)結(jié)論。然而,與N6-甲基腺苷相關(guān)的RNAm的改變與TBI和AD有關(guān),在表觀轉(zhuǎn)錄組水平上提供了兩者之間的聯(lián)系。甲基化的重要性還確定了參與甲基化和去甲基化的酶,如脂肪量和肥胖相關(guān)蛋白,作為TBI后的治療相關(guān)目標(biāo)。最終,表觀基因組是一個(gè)豐富的信息來源,未來的表觀基因組工作將塑造我們對(duì)創(chuàng)傷性腦損傷的理解以及與其他神經(jīng)退行性疾病的潛在聯(lián)系。 

基因組生物標(biāo)志物 

基因組學(xué)涉及對(duì)生物體DNA中包含的一系列基因的研究。基因組可以提供關(guān)于一個(gè)人患某些疾病的風(fēng)險(xiǎn)的信息,并為個(gè)體化治療方案提供信息。對(duì)于由單一基因變異引起的單基因疾病,基因組生物標(biāo)志物的鑒定可以是直接的。然而,大多數(shù)疾?。ㄈ鏏D,PD)是多基因的,受環(huán)境因素的影響(主要被認(rèn)為影響表觀基因組),呈現(xiàn)異質(zhì)性的表型,并且不遵循經(jīng)典的孟德爾遺傳模式。所有這些因素都使識(shí)別表明對(duì)特定疾病的遺傳易感性的生物標(biāo)志物變得復(fù)雜?;蚪M分析可大致分為全基因組關(guān)聯(lián)研究(GWAS)和候選基因研究。在GWAS中,整個(gè)基因組都被考慮在內(nèi),沒有任何先前形成的關(guān)于潛在相關(guān)基因的假設(shè),這使得GWAS內(nèi)在的偏見更少,更全面。在候選基因研究中,對(duì)感興趣的單個(gè)基因進(jìn)行詢問,以尋找與特定疾病相關(guān)的單核苷酸多態(tài)性(SNPs)。由于基因組包含在身體的所有細(xì)胞中,幾乎所有的樣本類型都可以用來提取DNA進(jìn)行生物標(biāo)志物鑒定。高通量檢測(cè)方法的發(fā)展,包括SNP陣列檢測(cè)與熒光標(biāo)記的寡核苷酸探針雜交的特定等位基因,已經(jīng)允許大規(guī)模收集基因組數(shù)據(jù),可用于識(shí)別潛在的生物標(biāo)志物。在使用芯片確定了少數(shù)可能與特定條件有關(guān)的基因后,可以使用定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)檢測(cè),以獲得更高的特異性、敏感性和臨床相關(guān)性。遺傳生物標(biāo)志物最常見的是通過多重假設(shè)檢驗(yàn)從基因組關(guān)聯(lián)研究中確定,其中每個(gè)單獨(dú)的遺傳標(biāo)志物都被分析為與某種表型有顯著關(guān)聯(lián)。 

眾所周知,遺傳因素有助于個(gè)人出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)疾病的可能性,如AD和PD。對(duì)于創(chuàng)傷性腦損傷,基因組生物標(biāo)志物可能有助于了解一個(gè)人的身體將如何應(yīng)對(duì)和從損傷中恢復(fù),有可能導(dǎo)致改進(jìn)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、個(gè)性化監(jiān)測(cè)和定制的治療計(jì)劃。如前所述,遺傳變異可能通過影響個(gè)體的受傷前狀態(tài)、神經(jīng)修復(fù)效率和繼發(fā)性損傷癥狀,在創(chuàng)傷性疾病中觀察到的高度異質(zhì)性中發(fā)揮了作用。表5列出了與TBI后的影響、恢復(fù)狀態(tài)或兩者相關(guān)的候選基因組生物標(biāo)志物的選擇。 

遺傳研究往往在統(tǒng)計(jì)能力和人口普遍性方面受到限制,因?yàn)樾颖敬蠖嘤沙錾鷷r(shí)被指定為男性的高加索人組成。盡管如此,基因組仍然是一個(gè)寶貴的信息來源,可用于預(yù)測(cè)個(gè)體的結(jié)果,并深入了解創(chuàng)傷性腦損傷和相關(guān)神經(jīng)系統(tǒng)疾病的生化機(jī)制。例如,APOE的ε4等位基因與淀粉樣β蛋白水平增加、炎癥、運(yùn)動(dòng)功能受損、認(rèn)知能力下降和損傷后BBB修復(fù)受損有關(guān)。值得注意的是,由APOE編碼的蛋白(ApoE)是一個(gè)主要的蛋白質(zhì)組生物標(biāo)志物(表2),進(jìn)一步證明了多組學(xué)方法的必要性,并確立了ApoE在創(chuàng)傷性疾病中的重要意義。鑒于APP是一種主要在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中表達(dá)的整體膜蛋白,ApoE在膜維護(hù)和修復(fù)中的作用(表5)表明,ε4多態(tài)性通過中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的膜失調(diào)而導(dǎo)致AD的淀粉樣β斑塊沉積和神經(jīng)纖維纏結(jié)的發(fā)生。此外,正如前面所討論的,治療目標(biāo)自然而然地從生物標(biāo)志物的識(shí)別中出現(xiàn),因此,參與疾病病理學(xué)的分子過程。例如,血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑,如利辛普利(Qbrelis?、Prinivil?和Zestril?;通常用于治療高血壓),目前正在研究作為預(yù)防TBI后發(fā)生AD的藥物。 

基因組是其他多基因組的上游,這意味著基因組對(duì)表觀基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組和代謝組有直接影響。編碼區(qū)的SNPs在決定功能活性方面起著主導(dǎo)作用,而非編碼區(qū)的SNPs可以影響基因表達(dá)的調(diào)節(jié)。盡管創(chuàng)傷性腦損傷不會(huì)誘發(fā)基因組本身的變化,但了解分子水平上的全基因組關(guān)聯(lián)對(duì)描述創(chuàng)傷性腦損傷的復(fù)雜病理生理學(xué)的基礎(chǔ)機(jī)制至關(guān)重要,并可能揭示下游神經(jīng)系統(tǒng)病癥的巧合。 

局限性

我們的審查有幾個(gè)值得注意的限制。我們只關(guān)注TBI中候選生物標(biāo)志物的身份。盡管對(duì)損傷嚴(yán)重程度、時(shí)間過程、生物標(biāo)志物的有效性等方面的考慮對(duì)理解創(chuàng)傷性腦損傷很有價(jià)值,但這些考慮仍在本綜述的范圍之外,部分原因是對(duì)創(chuàng)傷性腦損傷生物標(biāo)志物的這些主題的知識(shí)普遍缺乏(進(jìn)一步的信息,見Gan等人的綜述中的限制部分)。此外,我們的綜述并沒有實(shí)質(zhì)性地討論臨床意義,以保持我們對(duì)分子水平和機(jī)制的理解。因此,關(guān)于臨床相關(guān)的生物標(biāo)志物參數(shù)的討論,如敏感性、特異性、統(tǒng)計(jì)能力和人群普遍性,在這里基本沒有。 

這里討論的生物標(biāo)志物只限于多組學(xué)學(xué)科范圍內(nèi)的生物標(biāo)志物。值得注意的是,在多元組學(xué)之外還有一些生物標(biāo)志物,如無細(xì)胞血漿DNA水平和腦電圖的功率和相干性,這些標(biāo)志物已被報(bào)道為對(duì)創(chuàng)傷性休克具有很高的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性。盡管不完整,多組學(xué)提供了一個(gè)有用的框架,以了解在TBI期間在分子水平上發(fā)生的全系統(tǒng)生物化學(xué)變化。

結(jié)論

TBI是一個(gè)疾病譜,與之相關(guān)的生物標(biāo)志物譜可以根據(jù)損傷的嚴(yán)重程度、被考慮的個(gè)體的健康史以及損傷和診斷之間的時(shí)間線而發(fā)生明顯的變化。因此,為了理解、識(shí)別和治療創(chuàng)傷性腦損傷,可能需要對(duì)這種情況進(jìn)行多組學(xué)評(píng)估。最近的TBI生物標(biāo)志物研究已經(jīng)導(dǎo)致了許多新的候選生物標(biāo)志物在多組學(xué)學(xué)科中的識(shí)別。在這篇評(píng)論中,我們研究了來自多基因組每個(gè)主要組成部分的主要生物標(biāo)志物候選者。從這些生物標(biāo)志物的身份中,我們探討了(1)從這些生物標(biāo)志物的身份中可以獲得對(duì)創(chuàng)傷性腦損傷的病理生理學(xué)的基本見解,以及(2)創(chuàng)傷性腦損傷和其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病之間的潛在機(jī)制聯(lián)系。從一個(gè)強(qiáng)有力的機(jī)理理解來看,分子診斷和治療目標(biāo)將自然出現(xiàn),理論上允許對(duì)創(chuàng)傷性腦損傷進(jìn)行更有針對(duì)性和有效的臨床測(cè)試和治療。 

值得注意的是,多基因組的每一部分都有時(shí)間上的依賴性,而哪些重大的生化改變將創(chuàng)傷性腦損傷與其他神經(jīng)退行性疾病有因果關(guān)系的主要問題--如果有的話--仍然是開放的。目前的生物標(biāo)志物候選物并沒有提供足夠的信息來充分理解創(chuàng)傷性骨折后發(fā)生的復(fù)雜的生化變化,也不能自信地確定創(chuàng)傷性骨折和其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病之間的潛在機(jī)制聯(lián)系。此外,目前目標(biāo)的創(chuàng)傷性休克特異性和人群普適性通常不足以在臨床上廣泛使用。在撰寫這篇綜述的過程中,我們發(fā)現(xiàn)在對(duì)創(chuàng)傷性腦損傷進(jìn)展的縱向研究方面存在著差距--特別是從分子框架來看。最終,'大科學(xué)'的大規(guī)模合作努力將繼續(xù)是必要的,以實(shí)現(xiàn)對(duì)TBI的整體理解。

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