细胞外囊泡里的 tau 和 TDP-43:神经退行性疾病生物标志物研究新进展
时间:2026/9/29 21:41:48来源:志恒生物

很多神经退行性疾病,最难的地方不是发现患者“生病了”,而是判断:到底是哪一种蛋白出了问题?
比如额颞叶痴呆,也就是 FTD。有些患者可能都表现为性格改变、冲动、冷漠,或者语言能力下降,但如果继续往深处看,背后的病理机制可能完全不同。
有些患者的大脑中主要是 tau 蛋白异常。有些患者则主要是 TDP-43 蛋白异常。再比如 ALS,也就是我们常说的渐冻症,很多病例也与 TDP-43 蛋白异常密切相关。
也就是说,临床症状相似,并不代表疾病背后的分子机制相同。对于 FTD、ALS、PSP 这类复杂疾病来说,真正关键的问题是:能不能在患者生前判断 tau 和 TDP-43 哪一种病理在起作用?
最近,Nature Medicine 发表的一项研究,给出了一个很有意思的答案:也许,血液中的细胞外囊泡,可能为我们提供来自神经系统的病理信号线索。

细胞外囊泡里的 tau 和 TDP-43:神经退行性疾病生物标志物研究新进展

  1. 血液里的“小包裹”,为什么值得关注?

细胞外囊泡可以简单理解为细胞释放出来的一种“小包裹”。它们体积很小,却可以携带蛋白质、RNA、脂质等分子信息。
如果细胞正在经历疾病变化,细胞外囊泡中携带的信息也可能随之改变。因此,研究者希望通过血液中的细胞外囊泡,间接捕捉来自大脑和神经系统的病理线索。
这项研究关注的两个关键蛋白,正是 tau 和 TDP-43。
tau 蛋白原本与神经元内部结构稳定有关,但在一些疾病中会异常聚集。tau 又可以分为 3R tau 和 4R tau。在正常状态下,两者大致保持平衡;但在 PSP 这类疾病中,4R tau 占优势,因此 3R/4R tau 的比例会下降。

细胞外囊泡里的 tau 和 TDP-43:神经退行性疾病生物标志物研究新进展

血浆小 EV 中 3R/4R tau ratio 在不同疾病组中的变化,来源:Chatterjee et al., Nature Medicine, 2024。
另一个关键蛋白是 TDP-43。它原本主要待在细胞核里,参与 RNA 相关调控。但在 ALS 和部分 FTD 中,TDP-43 会异常跑到细胞质中,甚至形成聚集。
如果能在血液细胞外囊泡中捕捉到 tau 和 TDP-43 的异常信号,就有可能帮助我们判断疾病背后的分子机制。

细胞外囊泡里的 tau 和 TDP-43:神经退行性疾病生物标志物研究新进展

二、tau 比例变化:提示不同疾病背后的病理方向
这项研究的一个重要发现,是研究者在血浆细胞外囊泡中检测到了相对完整的 tau 蛋白。
这很关键。因为只有相对完整的 tau,研究者才能进一步区分它是 3R tau 还是 4R tau。过去直接从血液中做这件事非常困难,因为血液中的 tau 往往含量低、容易碎片化,信息并不完整。而细胞外囊泡像一个“保护壳”,可能把这些蛋白信息包裹起来,并带到血液中,从而为检测提供新的窗口。
在 DESCRIBE 队列的一个验证亚组中,健康对照的血浆小 EV 3R/4R tau 比例中位数约为 0.99,ALS 约为 0.95,而 PSP 患者明显降低到约 0.45;bvFTD 患者则整体偏高,中位数约为 1.10。这些数字说明,血浆细胞外囊泡中的 tau 比例并不是随机波动,而是和疾病背后的 tau 病理方向相吻合。这正说明,血浆细胞外囊泡中的 tau 信息,能为患者生前分型提供新的线索。
三、TDP-43 升高:ALS 和部分 FTD 的另一个信号
除了 tau,研究者还检测了细胞外囊泡中的 TDP-43。
数据显示,ALS 患者血浆细胞外囊泡中的 TDP-43 水平明显升高。部分 bvFTD 患者的 TDP-43 水平也升高。而健康对照和 PSP 患者相对较低。
这意味着,细胞外囊泡中的 TDP-43 可能帮助识别 TDP-43 相关病理。尤其是在 bvFTD 中,它可以和 tau 指标形成互补:一个提示 tau 方向,一个提示 TDP-43 方向。

细胞外囊泡里的 tau 和 TDP-43:神经退行性疾病生物标志物研究新进展 

血浆小 EV 中 3R/4R tau ratio 与 TDP-43 水平的联合分布。不同疾病组在二维指标中呈现不同分布,提示 EV tau 与 EV TDP-43 的组合可能帮助区分 FTLD-tau 与 FTLD-TDP-43 相关病理。来源:Chatterjee et al., Nature Medicine, 2024。
四、信号强弱带来的新线索
重要的是,研究者发现这些细胞外囊泡信号和疾病类型、疾病严重程度都有关系。
细胞外囊泡中的 tau 比例异常,与 PSP 和 bvFTD 患者的认知功能、行为症状、疾病严重程度等指标相关。细胞外囊泡中的 TDP-43 水平,也与 ALS 和 bvFTD 的疾病严重程度相关。
这说明,它们可能不只是一个“有没有病”的信号,还可能反映疾病正在发展到什么程度。未来如果用于临床试验,也可能帮助判断患者分型、疾病进展,以及治疗后分子信号是否发生变化。

细胞外囊泡里的 tau 和 TDP-43:神经退行性疾病生物标志物研究新进展


五、总结
需要强调的是,这些发现目前仍处于基础研究阶段。细胞外囊泡检测真正从实验室走向临床,还需要解决一系列技术难题——包括外囊泡分离方法的标准化、囊泡组织来源的确认,以及更大规模、多中心的人群验证等。
因此,这项研究更像一个学术探索的起点:它提示我们,血浆细胞外囊泡有潜力成为神经退行性疾病研究领域的一个新工具,为未来的液体活检探索提供了可能的方向。

参考文献:
Chatterjee M, et al. Plasma extracellular vesicle tau and TDP-43 as diagnostic biomarkers in FTD and ALS. Nature Medicine. 2024.
Kiani L. Plasma extracellular vesicle biomarkers for frontotemporal dementia. Nature Reviews Neurology. 2024.

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