Critical Care：细胞外囊泡作为创伤性脑损伤生物标志物的系统评价

创伤性脑损伤（TBI）是全球范围内导致残疾的主要原因之一，但目前临床使用的评分系统（如格拉斯哥昏迷量表）和影像学分类在预测预后方面存在局限性，因此生物标志物的研究备受关注。细胞外囊泡（EVs）因其稳定性、抗降解能力以及组织特异性标志物的潜力，被认为比可溶性生物标志物更具优势。然而，由于实验设计、EV分离方法和研究人群的异质性，EV相关生物标志物的鉴定仍面临挑战。本研究通过系统评价动物和临床研究，分析了EVs在TBI中的生物标志物作用，重点关注其与预后的关联。

研究团队按照PRISMA指南，检索了MEDLINE、EMBASE、Scopus和Cochrane数据库中截至2024年12月31日的文献，关键词包括“创伤性脑损伤”“细胞外囊泡”和“生物标志物”。纳入标准包括动物研究和人类队列研究、病例对照研究及病例系列研究，排除了综述、会议摘要和非同行评议文献。研究聚焦于成年个体或急性TBI实验模型，并在损伤后一周内分析生物标志物。主要结局是各研究确定的EV生物标志物及其诊断准确性，次要结局包括EV分离的样本类型、来源以及分离和表征方法。最终纳入18项动物研究和19项临床研究，数据通过预定义表格提取，并使用SYRCLE工具和纽卡斯尔-渥太华量表评估研究质量。

动物研究中，小鼠是最常用的模型（16项研究），其次是大鼠（2项研究）。EVs主要从脑组织和血浆中分离，少数研究还使用了神经元或小胶质细胞培养上清。超速离心（8项研究）和聚合物沉淀法（如ExoQuick，3项研究）是主要的EV分离方法，而透射电镜和Western blot（分别16项和17项研究）用于EV表征。miRNAs是动物研究中最常见的生物标志物（11项研究），其中miR-124-3p在3项研究中被一致发现上调，具有神经保护作用。此外，蛋白质如GFAP、UCH-L1和Tau在EVs中也被频繁检测到，与神经损伤和炎症相关。少数研究探索了EV生物标志物的时间动态，例如miR-124-3p在损伤后7-14天达到峰值。在诊断性能方面，两项研究显示EV miRNA面板对区分TBI和对照小鼠具有高准确性（AUC高达0.99）。

图1 PRISMA流程图，用于研究的识别和筛选

临床研究以病例对照设计为主（13项研究），纳入患者TBI严重程度各异，其中重度TBI（6项研究）和轻度TBI（3项研究）最常见。EVs主要从血浆（12项研究）和脑脊液（4项研究）中分离，超速离心和聚合物沉淀法是主要方法。蛋白质是临床研究中最常见的生物标志物（10项研究），GFAP和UCH-L1在多个研究中被证实与TBI严重程度相关。miRNAs（7项研究）和mRNAs（2项研究）也被鉴定为潜在标志物，例如miR-124-3p和miR-873a-5p与神经炎症和修复相关。在预后方面，EV GFAP和UCH-L1的持续升高与更高死亡率和更差的神经功能恢复相关。诊断性能方面，EV miRNA面板在区分TBI患者和健康对照中表现出色（AUC 0.84-0.996），优于传统蛋白质标志物。

图2(A)动物和(D)人类研究中的生物标志物类型，(B)动物和(E)人类研究中EV分离的样本，(C)使用的动物种类，(F)人类研究中TBI的严重程度，(G)所有研究中最常鉴定的生物标志物

本系统评价总结了EVs作为TBI生物标志物的潜力，强调了其稳定性和组织特异性优势。然而，EV分离和表征方法的标准化仍需改进，以提高研究间的一致性。尽管EVs在诊断应用中表现出色，但其预后价值的研究仍有限，未来需更多关注长期神经认知结局的预测。此外，EV生物标志物与可溶性标志物的联合分析可能提供更全面的临床信息。总体而言，EVs为TBI的诊断和预后提供了新视角，但需进一步研究以推动其临床转化。

原始出处：

Romero-García, N., Ruiz-Pacheco, A., Huete-Acevedo, J. et al. Extracellular vesicles as a biomarkers in traumatic brain injury: a systematic review of animal and clinical studies. Crit Care 29, 324 (2025). https://doi.org/10.1186/s13054-025-05477-6