整合脑脊液与细胞外囊泡蛋白质组,通过捕捉不同区室间的共享变异,提升生物标志物发现能力

由 root 提交于 周六, 10/03/2026 - 00:47
脑脊液(cerebrospinal fluid,CSF)中含有来源于脑的蛋白质,可作为阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)及其他神经退行性疾病的生物标志物。然而,将蛋白质强度转化为疾病信号仍是一项挑战,因为当仅对脑脊液进行分析时,生理因素驱动的蛋白质在脑脊液不同亚区室之间的定位变化会被掩盖。当同时测量细胞外囊泡(extracellular vesicles,EVs)等亚区室数据时,分别且平行地分析EVs和脑脊液,可能会掩盖二者共同的疾病信号。在此,我们提出一种整合的矩阵分解方法,用于结合配对脑脊液与暴露磷脂酰丝氨酸的细胞外囊泡及纳米颗粒(phosphatidylserine-exposed extracellular vesicles and nanoparticles,EVps)中的蛋白质组学信号。在由48名参与者组成的ROS/MAP队列中,整合脑脊液与EVps信号提高了不同区室之间的生物学一致性,并增加了可区分AD参与者与对照者的候选蛋白质数量。值得注意的是,该联合信号鉴定出的脑相关生物标志物候选物数量,与采用大得多的队列开展的研究相当。通过证明整合脑脊液与EVps蛋白质组能够最大限度地利用有限样本中的信息,该框架为在神经退行性疾病研究中日益受到重视的两个区室开展更高效的生物标志物发现提供了一条途径。

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# 整合脑脊液与细胞外囊泡蛋白质组,通过捕获跨区室共享变异增强生物标志物发现

查看 ORCID 个人资料 Bianca R. P. Brown

查看 ORCID 个人资料 Xiaoting Li

Monica R. Grasty

查看 ORCID 个人资料 Andrew D. Miranker

查看 ORCID 个人资料 Gamze Gursoy

doi: https://doi.org/10.64898/2026.09.30.754912

Bianca R. P. Brown 1 耶鲁大学; 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本网站搜索该作者 Bianca R. P. Brown 的 ORCID 记录

通讯作者: biancarpalmerbrown{at}gmail.com

Xiaoting Li 2 剑桥大学 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本网站搜索该作者 Xiaoting Li 的 ORCID 记录

Monica R. Grasty 1 耶鲁大学; 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本网站搜索该作者

Andrew D. Miranker 1 耶鲁大学; 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本网站搜索该作者 Andrew D. Miranker 的 ORCID 记录

Gamze Gursoy 2 剑桥大学 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本网站搜索该作者 Gamze Gursoy 的 ORCID 记录

## 摘要

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## 摘要

脑脊液(CSF)含有来源于脑部的蛋白质,可被用作阿尔茨海默病(AD)及其他神经退行性疾病的生物标志物。然而,将蛋白质强度转化为疾病信号仍然是一项挑战,因为当单独分析脑脊液时,由生理因素驱动的蛋白质在脑脊液不同亚区室之间的定位变化会被掩盖。当同时测量细胞外囊泡(EVs)等亚区室数据时,对细胞外囊泡和脑脊液分别进行但彼此平行的分析,可能会掩盖二者共享的疾病信号。在此,我们提出一种整合式矩阵分解方法,将配对脑脊液与暴露磷脂酰丝氨酸的细胞外囊泡及纳米颗粒(EVps)的蛋白质组学信号相结合。在包含48名参与者的ROS/MAP队列中,整合脑脊液与EVps信号提高了不同区室之间的生物学一致性,并增加了区分AD参与者与对照者的候选蛋白质数量。值得注意的是,该联合信号识别出的脑相关候选生物标志物数量,与采用规模大得多的队列开展的研究一样多。通过证明整合脑脊液与EVps蛋白质组能够最大限度地利用有限样本中的信息,本框架为在神经退行性疾病研究中日益受到重视的两个区室之间开展更高效的生物标志物发现提供了一条路径。

## 利益冲突声明

作者已声明不存在利益冲突。

## 脚注

https://github.com/G2Lab/Alzheimers_CSF_EV_Proteomics_Integration

## 资助信息声明

美国国家老龄化研究所,R01AG068285

Warren Alpert基金会, https://ror.org/041ztcd61

## 版权

本预印本的。

本文依据 CC-BY-ND 4.0国际许可协议 公开发布。

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发布于2026年10月2日。

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Bianca R. P. Brown Xiaoting Li Monica R. Grasty Andrew D. Miranker Gamze Gursoy

bioRxiv 2026.09.30.754912; doi: https://doi.org/10.64898/2026.09.30.754912

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Bianca R. P. Brown Xiaoting Li Monica R. Grasty Andrew D. Miranker Gamze Gursoy

bioRxiv 2026.09.30.754912; doi: https://doi.org/10.64898/2026.09.30.754912


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.30.754912v1?rss=1

🏷️ 脑脊液蛋白质组学 细胞外囊泡 矩阵分解 生物标志物发现 阿尔茨海默病 神经退行性疾病