RAPGEF6作为脓毒症时序性关键生物标志物通过NF-κB介导的坏死性凋亡加剧炎症与氧化应激

本研究针对脓毒症生物标志物时序稳定性不足的问题，通过整合时间序列聚类、WGCNA和单细胞数据分析GEO数据集，发现RAPGEF6在脓毒症进程中具有动态表达特征。研究人员利用慢病毒载体构建稳定敲低RAPGEF6的巨噬细胞模型，证实其通过抑制NF-κB介导的坏死性凋亡减轻LPS诱导的炎症反应和氧化应激，为脓毒症机制研究和治疗靶点开发提供了新方向。

　　

通过整合生物信息学方法鉴定的生物标志物在脓毒症进展过程中常表现出有限的时序稳定性。为突破这一局限，研究人员对脓毒症患者血清转录组在多个时间点的动态变化进行分析，以探究潜在病理机制。研究采用基因表达综合数据库（Gene Expression Omnibus，简称GEO）中的GSE54514和GSE212092数据集进行基因鉴定与验证。通过整合时间序列聚类分析、差异表达分析、加权基因共表达网络分析（weighted gene co-expression network analysis，简称WGCNA）以及单细胞数据分析，鉴定出具有时序特征的关键标志物RAPGEF6。为深入探索RAPGEF6在脓毒症中的作用，研究人员利用慢病毒短发夹RNA（short hairpin RNA，简称shRNA）递送技术构建了稳定敲低RAPGEF6的RAW264.7巨噬细胞系。

研究结果显示，共有2,701个基因在脓毒症进展过程中呈现时间关联性表达模式。通过差异表达分析与WGCNA模块的综合分析，鉴定出三个枢纽基因：RAPGEF6、CHD9和POGLUT1。其中RAPGEF6显示出最高的受试者工作特征曲线下面积（area under the receiver operating characteristic curve，简称AUROC），达0.9206（95%置信区间：0.8383-1）。免疫浸润分析表明，RAPGEF6与M1型巨噬细胞的相关性最强（相关系数=0.42）。针对关键基因的单细胞数据分析和外部实验均验证了这一发现。在脂多糖（lipopolysaccharide，简称LPS）刺激早期，巨噬细胞中RAPGEF6的表达水平升高，随后随时间推移逐渐下降。通过慢病毒载体稳定敲除巨噬细胞中的RAPGEF6，能够通过抑制核因子κB（nuclear factor kappa-B，简称NF-κB）介导的坏死性凋亡（necroptosis），从而减轻LPS诱导的炎症反应和氧化应激。

时间序列转录组分析揭示了脓毒症患者中高度动态的基因表达轨迹。RAPGEF6作为具有时序特征的关键生物标志物，可能通过NF-κB介导的坏死性凋亡途径调控炎症和氧化应激过程。