《Journal of Intensive Care》：Longitudinal proteomic analysis of pathophysiology in plasma and bronchoalveolar lavage fluid of patients with ARDS
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【编辑推荐】为阐明 ARDS 病理生理进展，大阪大学等机构研究者对 21 例 ARDS 患者急性及亚急性期血浆和 BALF 行蛋白质组分析。发现急性期凝血 / 补体通路、B 细胞受体信号激活，HSP90 伴侣循环等抑制，为 ARDS 诊疗提供新视角。
急性呼吸窘迫综合征（ARDS）是重症医学领域的棘手难题，其特征为顽固性低氧血症和肺顺应性下降，由感染或炎症触发， sepsis、肺炎、创伤等是主要风险因素。尽管过去十年研究取得进展，但 ARDS 发病机制尚未完全明晰，缺乏改善预后的药物，临床治疗面临挑战。现有蛋白质组学研究虽尝试挖掘诊断和预后标志物，但缺乏对同一患者不同疾病阶段生物标志物的纵向比较，难以动态揭示病理生理变化。在此背景下，日本大阪大学（University of Osaka）和大阪综合医疗中心（Osaka General Medical Center）的研究团队开展了一项单中心前瞻性观察研究，旨在通过分析 ARDS 患者急性和亚急性期血浆及支气管肺泡灌洗液（BALF）的蛋白质组特征，深入理解疾病的病理生理进程。该研究成果发表在《Journal of Intensive Care》，为 ARDS 的机制探索和诊疗提供了新方向。
研究人员纳入 21 例 ARDS 患者（中位年龄 59 岁，76.2% 由 COVID-19 病毒性肺炎引发）和 24 名健康对照，分别在患者 ARDS 急性期（确诊后 24 小时内）和亚急性期（5-8 天后）采集血浆和 BALF 样本。采用质谱分析技术对样本中的蛋白质进行全面鉴定和定量，共检测到 694 种血浆蛋白和 2017 种 BALF 蛋白，并结合生物信息学方法（包括 KEGG 通路分析、Gene Ontology 分析、Ingenuity Pathway Analysis 等）解析蛋白质表达差异及其关联的生物学过程。
研究结果
血浆蛋白质组特征
急性期血浆与健康对照相比，373 种蛋白显著上调，83 种下调，主要激活凝血和补体相关通路，亚急性期则额外激活获得性免疫和应激反应通路。急性期与亚急性期对比显示，120 种蛋白在急性期高表达，富集于血小板激活过程。此外，血浆锌 -α2 - 糖蛋白（AZGP1）在非幸存者中显著升高，其预测住院死亡率的曲线下面积（AUC）达 0.945，优于传统 severity scores（如 SOFA、APACHE II），提示其作为预后生物标志物的潜力。
支气管肺泡灌洗液（BALF）蛋白质组特征
急性期 BALF 中，186 种蛋白表达上调，159 种下调。KEGG 分析显示补体和凝血通路激活，而基于生物过程的分析表明体液免疫反应激活，伴随分子伴侣、蛋白质折叠及解毒相关过程抑制。Ingenuity Pathway Analysis（IPA）显示，B 细胞受体信号通路在急性期显著激活，同时干扰素 γ（IFN-γ）作为上游调节因子被强烈激活，而 Notch 受体 1（NOTCH1）被抑制。热休克蛋白 90（HSP90）伴侣循环、蛋白质折叠等细胞应激反应通路显著失活，抗氧化酶（如过氧化物酶 5，PRDX5）和解毒酶（如谷胱甘肽 S - 转移酶 Pi 1，GSTP1）水平降低，可能加剧氧化应激和肺损伤。
临床关联分析
通过 Venn 图分析筛选出 16 种在血浆和 BALF 中均升高的蛋白（如几丁质酶 3 样蛋白 1，CHI3L1；丝氨酸蛋白酶抑制剂 A1，SERPINA1），其表达与疾病严重程度、机械通气时间及住院时间呈正相关。AZGP1 作为关键蛋白，其急性期水平不仅与死亡率密切相关，还提示 ARDS 患者恢复延迟，可能反映不同于传统 severity indices 的病理生理机制。
研究结论与讨论
本研究通过纵向蛋白质组学分析，揭示了 ARDS 不同阶段的动态分子特征：急性期以凝血 - 补体激活、过度炎症免疫反应（尤其是 B 细胞受体信号驱动的体液免疫）和应激反应缺陷为特征，而亚急性期免疫反应逐渐向全身扩散。HSP90 伴侣循环抑制可能导致炎症失控和氧化应激积累，加剧肺组织损伤。值得注意的是，COVID-19 相关 ARDS 患者的 BALF 中免疫 - 凝血交互作用显著，与既往报道的免疫血栓机制一致。
研究还发现，糖皮质激素的使用可能影响 B 细胞功能和分子伴侣活性，提示临床用药需关注其对蛋白质稳态的潜在调控作用。尽管存在样本量小、单中心及 COVID-19 病例占比高等局限性，该研究首次系统对比 ARDS 不同阶段的血浆和 BALF 蛋白质组，鉴定出 AZGP1 等新型预后标志物，并揭示 HSP90 通路、IFN-γ/NOTCH1 轴在发病中的关键作用，为开发靶向免疫 - 凝血失衡或细胞应激反应的治疗策略提供了理论依据。未来需扩大样本量并纳入其他病因的 ARDS 患者，进一步验证这些发现的普适性。
