外泌体遇劲敌？！Nature 子刊发现血液新颗粒，为阿尔茨海默病无创检测破局

阿尔茨海默病（AD）是全球最常见的神经退行性疾病，也是导致老年痴呆的首要病因。据国际阿尔茨海默病协会统计，全球痴呆患者已超过 5500 万，其中 AD 约占 60% 至 70%，随着人口老龄化加速，这一数字仍在持续攀升。在中国，60 岁及以上人群的痴呆患病率约为 6.0%，庞大的患者群体给家庭照护和公共卫生系统带来了长期沉重的压力。

但时至今日，AD 的确诊金标准依然是患者去世后的脑组织病理检查——只有在显微镜下观察到脑内大量神经炎性斑块和神经原纤维缠结，才能给出最终定论。生前依靠认知评估、脑脊液检测和影像学的临床诊断，与病理金标准相比仍存在一定比例的误判，尤其在症状不典型的疾病早期，漏诊和误诊更为常见。因此，开发一种只需抽取外周血、无创可重复的检测工具，实现 AD 的早筛早诊，一直是神经科学领域的核心研究方向。

细胞外囊泡及颗粒（EVPs）是人体细胞主动释放到体液中的微小结构，携带来源细胞的蛋白质、核酸等分子信息，相当于细胞分泌的 “生物信件”，近年来一直是液体活检领域的研究热点。过去的研究大多聚焦于直径 100 至 150 纳米的小细胞外囊泡，也就是常说的外泌体，认为它们是携带脑源信号、穿透血脑屏障进入血液的主要载体。但 EVPs 家族高度异质，还有大量直径更小的亚群，因为分离难度大、特征标志物不明确，长期以来要么被当作实验杂质丢弃，要么被笼统地归为一类，其生物学功能和诊断价值始终被低估。

近日，一篇发表于国际期刊

Nature Communications

的研究中，来自西奈山伊坎医学院的研究团队系统对比了不同粒径 EVPs 携带的 RNA 在 AD 诊断中的效能，发现了一类直径小于 50 纳米、不含经典外泌体标志物的全新颗粒。

研究者将其命名为 “SECmeres”，其 RNA 信号在区分 AD 患者与认知正常人群时的统计学显著性，甚至优于传统的小细胞外囊泡，为 AD 血液检测打开了全新方向。

要精准对比不同亚群的诊断价值，首先要有稳定、可重复的分离技术。传统的超速离心法不仅耗时长达数小时，还容易造成不同颗粒混杂，批次间重复性差，难以适配临床场景。

为此，研究团队开发了一套名为 “SECrifuge” 的集成分离流程，将尺寸排阻色谱与超滤离心相结合，只需约 60 分钟就能完成 EVPs 的分级分离，单次制备成本不到 10 美元，全程不需要超速离心机等大型专用设备，普通临床实验室就能开展。验证显示，和传统超速离心法相比，SECrifuge 得到的样本转录组重复性大幅提升，重复样本间的相关系数 Rho 可达 0.97，而超速离心法仅为 0.6，显著降低了技术误差带来的假阳性。

借助动态光散射、透射电镜、多因子检测和蛋白质谱等手段，研究者对分离产物进行了全面鉴定，最终将 EVPs 清晰划分为三个亚群：直径 500 纳米以上的大 EVs，多为细胞膜直接脱落形成的囊泡；直径约 100 至 150 纳米的小 EVs，也就是经典的外泌体样颗粒，携带 CD9、CD63、CD81 等标志性四跨膜蛋白；以及直径不足 50 纳米、不表达经典外泌体标志物的微小颗粒。由于这类颗粒通过尺寸排阻色谱（SEC）分离得到，且拥有独特的蛋白与 RNA 组成，研究者将其正式命名为 SECmeres。

进一步的蛋白质谱分析证实，SECmeres 的蛋白组成既不同于经典外泌体，也和此前报道的外泌颗粒、超微粒特征不符，它富集了多种代谢酶和细胞外基质蛋白，提示其可能经由完全不同的生物发生途径产生。更关键的是，和小 EVs 一样，SECmeres 携带的 RNA 大多能抵抗核糖核酸酶的降解，这意味着它们在外周血中可以稳定存在，具备成为循环生物标志物的基础条件。

为了追溯这些循环颗粒的细胞起源，研究者将 EVPs 携带的 RNA 谱，与来自 1494 份人脑背外侧前额叶皮层的单核 RNA 测序数据进行了反卷积分析。

结果显示，小 EVs 携带的 RNA 来源广泛，覆盖了星形胶质细胞、少突胶质细胞、神经元等多种脑细胞类型；而 SECmeres 则高度特异性地富集了脑血管内皮细胞的转录本——这类细胞正是构成血脑屏障的核心结构，直接参与脑内与外周循环的物质交换。这一分布差异也给出了新的生物学提示：SECmeres 的信号变化，可能更直接地反映了血脑屏障的功能状态，而血脑屏障损伤恰恰是 AD 病程中很早就会出现的病理改变。这一发现也顺便解释了领域内长期存在的 L1CAM 定位争议：此前不同研究对 L1CAM 是否为脑源外泌体标志物结论不一，本质上是因为它主要富集在 SECmeres 中，而非经典小 EVs，分离方法的差异直接导致了结果的分歧。

脑源和血源性细胞外囊泡及颗粒（EVPs）的表征

在明确了各亚群的基本特征后，研究团队在 26 例经神经病理确诊的 AD 患者与对照人群中，对比了三类 EVPs 的 RNA 诊断价值。结果十分明确：大 EVs 携带的 RNA 在 AD 组与对照组之间几乎没有显著差异，完全无法区分两组人群；小 EVs 和 SECmeres 则都能有效识别 AD 患者，但在统计显著性上，SECmeres 表现更胜一筹——其差异 RNA 的错误发现率低于 0.01，而小 EVs 的错误发现率低于 0.05。

具体来看，两类颗粒携带的特征性脑源 RNA 也完全不同：小 EVs 中差异最显著的是突触结合蛋白、α- 突触核蛋白、微管相关蛋白 tau（

MAPT

）等神经元相关分子；而 SECmeres 中富集的则是 L1 细胞黏附分子、突触融合蛋白 1B、烯醇化酶 2、髓鞘碱性蛋白等 RNA。更有临床价值的是，血清 SECmeres 中有 9 个 RNA 标志物、小 EVs 中有 4 个 RNA 标志物，其表达水平与 AD 神经病理的严重程度指标（包括 Braak 分期和 CERAD 评分）呈正相关。也就是说，血液中这些分子的变化，和脑内病理的进展程度是对应的，这为后续用血液检测评估疾病阶段提供了直接依据。

为了避免单中心样本的偏差，研究者还整合了来自约翰斯・霍普金斯大学的 62 份独立样本数据，包括脑匀浆和诱导多能干细胞分化的神经元样本，最终找到了 45 个在不同机构、不同批次实验中稳定存在的脑源差异 RNA，进一步验证了结果的可靠性。

对于 SECmeres 的真实身份，研究团队也给出了三种科学推测。其中可能性最高的是，它们主要是高密度脂蛋白结合的 RNA 复合物——血液 SECmeres 的粒径在 10 至 20 纳米左右，且富集了载脂蛋白 A1 等高密度脂蛋白特征蛋白，而已有研究证实高密度脂蛋白可以结合并保护循环中的 RNA。第二种可能是，它们是一类不表达经典四跨膜蛋白的亚 50 纳米微小囊泡，属于 EVs 家族中被遗漏的特殊亚群。第三种则是非囊泡的细胞外颗粒结合 RNA。无论本质是哪一种，其稳定的诊断价值都已经得到了初步验证。

这项研究首次系统比较了不同粒径 EVPs 亚群在 AD 血液检测中的潜力，打破了 “小 EVs / 外泌体是血液生物标志物最佳载体” 的固有认知，证明那些长期被主流分离方案丢弃的亚 50 纳米微小颗粒，反而携带着更特异的脑相关信号，拥有更强的疾病区分能力。SECmeres 特异性富集脑血管内皮来源 RNA 的特点，也为 AD 液体活检提供了全新的生物学视角——监测血脑屏障界面的变化，或许比检测神经元来源分子更灵敏。

当然，目前这项研究仍处于概念验证阶段。研究的样本量有限，且脑组织和配对血液均来自死后样本，活体循环中的特征是否完全一致，还需要在更大规模的前瞻性临床队列中进一步验证。同时 SECmeres 的具体生成机制、能否精准反映早期 AD 的病理变化，也有待后续研究解答。但不可否认的是，这项发现为 AD 无创早筛打开了新的思路：有时候，真正有价值的诊断信号，恰恰藏身于那些反复被忽略的微小角落。（

生物谷）

参考文献：

Gonzalez-Kozlova, E., Tichkule, S., Nose, Y. et al.

SECmeres outperform extracellular vesicles as potential blood RNA biomarkers for Alzheimer’s disease

. Nat Commun 17, 5453 (2026). doi：10.1038/s41467-026-74541-8