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脓源性肝脓肿诱导脓毒症的转录组全景解析:关键基因与非编码RNA的调控网络及治疗新靶点
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月19日 来源:Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease 4.2
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本研究针对脓源性肝脓肿(PLA)诱导脓毒症(SLA)的分子机制空白,通过RNA测序技术分析患者外周血样本,首次系统鉴定了4549个差异表达mRNAs、9808个lncRNAs、467个circRNAs和292个miRNAs,构建ceRNA(竞争性内源RNA)调控网络并验证16个核心分子。研究发现免疫应答、B细胞受体信号通路和MAPK通路异常激活,为SLA早期诊断和靶向治疗提供新依据。
脓毒症作为ICU高死亡率疾病,其发病机制复杂且存在显著病因异质性。脓源性肝脓肿(PLA)在发展中国家发病率攀升,但PLA诱导脓毒症(SLA)的特异性分子标志物和调控网络尚未阐明。传统诊断方法难以实现早期预警,而近年发现的非编码RNA(ncRNA)在基因调控中扮演关键角色,为破解SLA机制提供新视角。
吉林省第一医院的研究团队联合上海基因 sky生物技术公司,对8例SLA患者治疗前后及健康对照的外周血进行全转录组测序。通过DESeq2分析差异表达基因,结合ImmuCellAI算法评估免疫细胞浸润,利用STRING数据库构建蛋白质互作(PPI)网络,并采用qRT-PCR验证关键ceRNA调控轴。
3.1 临床特征
SLA患者血小板(99.88±31.94 vs 249.4±90.36×109/L)和CRP(232.6±64.65 vs 38.85±19.81 mg/L)在7天抗生素治疗后显著改善(p<0.001),病原体鉴定为产超广谱β-内酰胺酶(ESBL)的肺炎克雷伯菌。
3.2 差异表达谱
发现4549个mRNAs(如CYSTM1、S100A8)和9808个lncRNAs在SLA中异常表达,PCA分析显示各组转录组特征显著分离。
3.3 功能富集
DE mRNAs富集于中性粒细胞激活(neutrophil activation)和NF-κB通路;lncRNAs关联B细胞受体信号(B cell receptor signaling);circRNAs参与查加斯病(Chagas disease)通路;miRNAs调控MAPK和雌激素信号。
3.5 免疫特征
Th1/Th17细胞在SLA中过度活化(较对照高3.2倍),而CD8+ na?ve T细胞减少67%,治疗后均逆转。
3.6 PPI网络
MCODE算法鉴定4个功能模块,种子基因CYSTM1(模块1,degree≥10)编码中性粒细胞胞外诱捕网(NET)形成关键蛋白。
3.7 ceRNA网络
发现lnc-CERKL-2/miR-671-5p/OXNAD1调控轴:lnc-CERKL-2作为miRNA"海绵"解除对OXNAD1(NAD+合成酶)的抑制,qRT-PCR验证其表达变化与血小板恢复同步(p<0.01)。
该研究首次绘制PLA特异性脓毒症的分子图谱,揭示肝脓肿独特的糖鞘脂代谢重编程特征。发现ncRNAs通过ceRNA网络调控免疫失衡,如hsa_circ_0004361通过吸附miR-671-5p影响TLR4耐受性。临床转化方面,靶向糖鞘脂合成酶(GCS)或PD-1检查点可能成为新策略。研究局限性包括样本量较小(n=8/组)和单时间点检测,未来需通过单细胞测序解析免疫细胞异质性。论文发表于《Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease》,为脓毒症的精准分型治疗奠定基础。
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