老年期抑郁症（LLD）是老年人中一种普遍且令人衰弱的精神障碍，越来越被认为是加速生物老化的一个促成因素。LLD与衰老相关的表型有关，即慢性炎症和细胞衰老。然而，干细胞和祖细胞耗竭（生物老化的另一个关键标志）在此背景下的研究仍然不足。在本研究中，我们调查了38名老年人（LLD组19人；对照组19人）外周血单核细胞（PBMC）中循环祖细胞群的绝对计数和频率。与未选择的PBMC相比，CD34+细胞富集使祖细胞的可检测数量增加了30至50倍。LLD患者的循环内皮祖细胞数量显著低于对照组。同时，极小型胚胎样干细胞的计数也显著减少。此外，vSEL计数与抑郁症状的严重程度呈负相关。这些发现表明，LLD与循环祖细胞减少有关，支持了抑郁症导致老年人加速生物老化的假说。
- 引言
老年期抑郁症是老年人中一种非常普遍的精神障碍，构成了重大的公共卫生问题。它与生活质量下降、功能障碍、医疗合并症增加以及患年龄相关疾病（包括阿尔茨海默病和相关痴呆）的风险升高有关。新出现的证据表明，LLD驱动加速的生物老化，这或许可以解释其与不良身体健康结果和神经退行性疾病的联系。
干细胞耗竭是生物老化的主要标志之一。它反映了组织维持和修复所必需的再生能力的下降，并且其功能随着年龄增长而衰退。由于人类干细胞数量少、性质异质且位于骨髓等受保护的微环境中，研究它们具有挑战性。干细胞常产生祖细胞，这些祖细胞是早期谱系细胞，具有有限的自我更新能力和更受限的分化潜能。几种PC类型在血液中低水平循环，并作为全身再生能力的标志物。这些包括EPC、HPC和vSEL。EPC是参与血管生成和血管修复的内皮细胞的前体；HPC产生髓系和淋巴系细胞；而vSEL被认为是多能样细胞，能够分化成多种细胞类型，包括造血细胞。
先前的研究报告称，重度抑郁症患者的循环EPC水平降低，而使用选择性5-羟色胺再摄取抑制剂治疗可能会增加其水平。相反，双相情感障碍中vSEL计数升高。然而，迄今为止，尚无研究调查LLD患者中循环EPC、HPC和vSEL的计数。鉴于越来越多的证据表明生物老化过程在LLD中起作用，评估祖细胞群可能为LLD与加速生物老化之间的复杂关系提供新的见解。因此，我们旨在评估有和没有LLD的老年人中循环EPC、HPC和vSEL的水平。我们的主要假设是，与非抑郁症患者相比，LLD患者的PC水平会显著降低。
- 方法
2.1. 参与者招募和评估
38名参与者招募自加拿大多伦多的成瘾与精神健康中心。LLD患者根据精神障碍诊断与统计手册第5版诊断。无重度抑郁发作史、其他精神疾病史或有害物质使用史的老年人被纳入对照组。我们使用MINI国际神经精神病学访谈来确认重度抑郁发作的诊断或排除终生精神疾病史。稳定的医疗状况（如高血压或糖尿病）的参与者被纳入。所有参与者的排除标准是既往诊断为痴呆或MOCA评分低于23分、存在当前不稳定的医疗疾病（包括近期癌症史（非黑色素瘤皮肤癌除外））以及酒精或违禁药物滥用史。此外，LLD患者在研究评估和抽血前至少三个月未接受抗抑郁治疗。LLD参与者在招募前未接受精神科护理。在招募时，他们要么是根据广告自行转介到研究，要么是因其初级保健医生转介进行因抑郁症状主诉而进行的精神评估。
我们收集了基线评估时的人口统计学、人体测量学和病史资料。使用蒙哥马利-阿斯伯格抑郁评定量表评估抑郁症状的严重程度。通过MOCA测试评估认知表现。使用老年病累积疾病评定量表评估医疗合并症负担。当地伦理委员会批准了这项研究。所有参与者均提供了书面知情同意书。
PBMC纯化：由CAMH临床实验室的合格医疗保健专业人员在上午从参与者的尺静脉抽取外周血至EDTA涂层的真空管中。所有程序均遵守处理锐器的安全和无菌标准。通过使用Ficoll-Paque™ Plus进行密度梯度离心来分离老年人的PBMC。
分离后，将PBMC重悬于补充了200 U/mL青霉素、0.1 mg/mL链霉素、1 mM L-谷氨酰胺和10%来自男性供体的热灭活AB Rh+人血清的RPMI-1640培养基中。使用台盼蓝排斥法评估细胞活力。立即使用新鲜PBMC进行CD34阳性分离。将剩余的PBMC在-80°C下冷冻保存以备将来实验。
CD34+细胞分离：鉴于循环中造血细胞的频率非常低，我们首先分离CD34+造血祖细胞以富集样本，用于进一步的流式细胞术分析。使用EasySep™人CD34阳性选择试剂盒II按照制造商说明从PBMC中分离这些细胞。将PBMC以1×10^8细胞/mL的浓度重悬于EasySep™缓冲液中，与CD34选择混合物在室温下孵育15分钟，然后加入磁性纳米颗粒并再孵育10分钟。将细胞悬液置于EasySep™磁体中5分钟，保留磁体结合的CD34+细胞，弃去上清液。重复此磁分离步骤以提高纯度。
分离的CD34+细胞重悬于结合缓冲液中，计数，并使用流式细胞术评估纯度。典型的CD34+产量占总PBMC的0.1%至0.5%，大多数样本的分离后纯度>90%。通过流式细胞术分析CD34+和CD34-组分，以确认CD34+细胞分离的效率。
用于流式细胞术分析的细胞表面染色：新鲜PBMC，以及CD34+阳性和阴性组分，用荧光染料偶联的单克隆抗体进行染色：针对CD45、CD34、CD133的FITC、PE、Cy7和APC标记抗体以及相应的同种型对照。染色在4°C避光条件下进行20分钟。染色后，细胞在2%甲醛中固定，并在CytoFLEX S流式细胞仪上获取。
由于目标群体频率低，每个样本至少收集100,000个门控事件。使用FlowJo®软件进行数据获取和分析。
流式细胞术数据分析：数据分析包括对淋巴细胞和单核细胞群进行门控。表达中等水平CD45的细胞用于分析EPC，而CD45阴性细胞用于评估vSEL的存在。
对于EPC分析，对CD45int群体进行门控，然后在二级点图中选择CD34+细胞。然后生成直方图，以评估表达CD133的CD45intCD34+细胞的频率。
对于vSEL-PCs的鉴定，对CD45-细胞进行门控并分析CD34表达。使用直方图来评估共表达CD133的CD34+细胞的频率。使用同种型对照、荧光减一对照和未染色阴性群体一致地建立门控阈值。
2.2. 统计分析
使用学生t检验来检验LLD组和对照组之间连续变量的差异。分类变量使用卡方检验进行比较。使用皮尔逊相关确定祖细胞计数和频率与人口统计学或临床测量值之间的相关性。我们使用负二项回归模型评估诊断与祖细胞计数之间的关联，因为这些变量遵循负二项分布。根据需要，基于组间统计学显著差异，将额外的协变量纳入模型。所有统计分析均使用Stata软件版本17 for Windows进行。
- 结果
下表显示了样本的人口统计学和临床特征。正如预期，LLD组的MADRS和CIRS-G评分显著更高，表明医疗合并症负担更大。两组在性别分布、年龄、认知表现、血压、体重指数和心血管危险因素方面无显著差异。
| 非抑郁对照组 | LLD | 统计量 | p值 | |
|---|---|---|---|---|
| 年龄（岁，平均值±SD） | 70.2±7.8 | 67.9±5.9 | t (37)=1.05 | 0.3 |
| 性别（%） | χ² (1)=1.82 | 0.17 | ||
| 男性 | 52.6% | 31.8% | ||
| 女性 | 47.4% | 68.2% | ||
| MADRS | 1.21±1.51 | 16.0±5.7 | t (37)=10.8 | <0.001 |
| MOCA | 26.7±2.1 | 26.6±1.8 | t (37)=0.15 | 0.88 |
| BMI | 26.7±3.7 | 28.11±5.7 | t (37)=0.86 | 0.39 |
| CIRS-G | 6.9±3.8 | 12.0±9.1 | t (37)=2.6 | 0.012 |
| 高血压 (%) | χ² (1)=0.09 | 0.76 | ||
| 否 | 68.4% | 72.7% | ||
| 是 | 31.6% | 27.3% | ||
| 糖尿病 (%) | χ² (1)=1.81 | 0.18 | ||
| 否 | 100.0% | 90.9% | ||
| 是 | 0.0% | 9.1% | ||
| 心脏病发作 (%) | 0.46 | |||
| 否 | 94.7% | 100.0% | ||
| 是 | 5.3% | 0.0% | ||
| 心力衰竭∗ (%) | 0.99 | |||
| 否 | 100.0% | 95.5% | ||
| 是 | 0.0% | 4.5% | ||
| 心绞痛 (%) | 0.99 | |||
| 否 | 100.0% | 95.5% | ||
| 是 | 0.0% | 4.5% | ||
| HSC (细胞数/mL) | 1192 (634–1750) | 499 (260–738) | Wald χ² (1)=4.51 | 0.034 |
| EPC (细胞数/mL) | 1192 (634–1750) | 499 (260–738) | Wald χ² (1)=6.87 | 0.009 |
| vSEL (细胞数/mL) | 37 (16–59) | 9 (1–17) | Wald χ² (1)=17.39 | <0.001 |
与对照组相比，LLD患者的HPC、EPC和vSEL计数显著降低。在控制了医疗合并症负担后，对于EPC和vSEL，这种差异仍具有统计学意义，但对于HPC则不然。较低的vSEL计数与更严重的抑郁症状显著相关。然而，HPC、EPC、vSEL计数或百分比与其他人口统计学和临床变量之间没有显著相关性。
| EPC 计数 | vSEL 计数 | |
|---|---|---|
| EPC 计数 | -- | |
| vSEL 计数 | 0.333 | -- |
| Sig. (双尾) | 0.054 | |
| 年龄 | 0.212 | 0.245 |
| Sig. (双尾) | 0.215 | 0.139 |
| MADRS | -0.263 | -.343∗ |
| Sig. (双尾) | 0.122 | 0.035 |
| MOCA | -0.039 | 0.307 |
| Sig. (双尾) | 0.821 | 0.061 |
| CIRS | -0.047 | -0.154 |
| Sig. (双尾) | 0.790 | 0.371 |
| 收缩压 | 0.236 | 0.136 |
| Sig. (双尾) | 0.201 | 0.450 |
| 舒张压 | 0.143 | 0.078 |
| Sig. (双尾) | 0.442 | 0.664 |
| BMI | 0.087 | -0.076 |
| Sig. (双尾) | 0.637 | 0.668 |
- 讨论
据我们所知，这是第一项评估祖细胞耗竭与LLD之间关联的研究。我们的主要发现是，LLD患者的EPC和vSEL计数显著降低，并且与抑郁症状的严重程度相关。这些发现为LLD与老年人加速衰老效应相关的假设提供了初步支持，并为确定新的干预靶点（例如，旨在恢复干细胞微环境或提高其再生能力的再生干预措施）以治疗该人群的抑郁症状和预防与年龄相关的不良后果提供了依据。
尽管先前的研究表明抑郁个体的祖细胞群，特别是EPC减少，但这些关联的潜在机制，尤其在老年人中，仍探索不足。脑血管疾病是LLD病理生理学的主要促成因素，重度抑郁症可能加剧老年人的心血管结局。患有心血管和脑血管疾病的个体EPC计数较低。EPC在血管损伤后被细胞因子和生长因子招募到损伤部位，在那里它们增殖和分化，促进血管生成。LLD中观察到的持续血管损伤和修复循环，可能因衰老过程而加剧，可能导致骨髓干细胞的耗竭和衰竭，表现为EPC计数下降。
LLD中vSEL计数也降低，并且与抑郁症状的严重程度显著相关。据我们所知，这是第一项研究LLD中vSEL计数的研究。vSEL具有更大的多能潜力，可以被诱导成不同的细胞类型，包括其他祖细胞或终末分化细胞。有人认为vSEL在应激反应（如皮肤烧伤、心肌梗死和中风）中被动员到血液中，并参与组织再生。LLD个体中观察到的vSEL计数减少表明，抑郁症可能负面影响多种组织应对应激和再生的能力，使其更容易受到衰老的负面影响，并易患与年龄相关的疾病和不良健康结果。另一方面，vSEL和EPC群体的减少可能是解释LLD患者中心血管代谢、脑血管疾病以及神经退行性疾病发病率较高的可能联系。
或者，我们的发现可以从更广阔的视角来理解，即生物老化的机制与重度抑郁症如何相互作用。例如，衰老的特征是低度、慢性和全身性炎症，这显著增加了老年人的发病率和死亡率。低度、慢性炎症也在重度抑郁症的病理生理学中发挥重要作用，被诊断为抑郁症的个体体内促炎标志物如IL-6、CRP和TNF-α水平升高。这些促炎标志物的升高也可能对EPC的分化和迁移起到抑制作用，因此可以解释它们在LLD中计数较低的原因。衰老的另一个标志是细胞衰老，它改变细胞的分泌组，诱导分泌多种因子，称为衰老相关分泌表型。细胞衰老和相关的SASP成分可以改变干细胞微环境，导致干细胞和祖细胞的增殖和再生能力下降。有趣的是，我们已有报告指出，与未抑郁的对照组相比，LLD患者表现出更高的细胞衰老负担和更多的SASP因子。因此，可以合理假设，LLD中促炎因子和细胞衰老负担的累积可能也导致了本研究观察到的不同祖细胞群的下降。
我们的结果需要在研究的局限性背景下进行解读。我们的样本量相对较小，研究参与者仅从一个精神病学中心招募，这可能限制了我们发现的普适性。此外，本研究的横断面设计不允许我们在祖细胞计数和LLD之间建立任何因果关系。最后，我们的研究仅限于三种祖细胞类型。因此，我们的发现应在更大、更多样化的样本中，通过纵向设计进行重复，以获得对LLD与祖细胞计数关系的更全面理解。
总之，LLD参与者的EPC和vSEL计数低于非抑郁参与者，且vSEL计数与更强烈的抑郁症状呈负相关。我们的结果强化了最近的发现，即LLD的机制与生物老化过程之间存在复杂的相互作用。
CRediT 作者贡献声明
Erica L. Vieira: 撰写 – 原稿, 方法论, 形式化分析, 数据整理, 概念构思. Perla El-Ahmad: 撰写 – 原稿, 形式化分析, 数据整理, 概念构思. Yuliya Nikolova: 撰写 – 审阅与编辑, 资源, 项目管理. Tarek Rajji: 撰写 – 审阅与编辑, 监督, 资源, 项目管理. Breno S. Diniz: 撰写 – 审阅与编辑, 监督, 项目管理, 经费获取, 形式化分析, 概念构思.
资金来源
本研究由 NIMH 资助 (1R01MH115953)。
利益冲突声明
作者声明与本文无相关利益冲突。
附录A. 补充数据
以下为本文的补充数据：多媒体组件1。
数据可用性
数据将根据合理要求提供。
（图2标题）箱线图显示了LLD组与对照组之间不同祖细胞计数和百分比的差异。
A–C：每100,000个事件中每mL的绝对细胞计数。
数据显示为中位数和四分位距。
HPC: 造血干细胞; EPC: 内皮祖细胞; VSEL: 极小型胚胎样干细胞。每种祖细胞类型的百分比是根据先前分离的CD34+细胞的比例计算的。祖细胞的绝对计数是根据流式细胞术计数以每mL为单位标准化后计算得出的。
【全文结束】