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NETosis异质性解析:NCF1作为中性粒细胞哮喘预后生物标志物的多组学整合研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月11日 来源:International Immunopharmacology 4.8
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本研究针对中性粒细胞哮喘(NA)中NETosis(中性粒细胞胞外诱捕网形成)异质性机制不明的问题,通过建立OVA/CFA致敏的NA小鼠模型,整合转录组测序(RNA-seq)、LASSO回归和免疫荧光等技术,首次揭示NAD磷酸氧化酶组分NCF1是诊断NETs相关病理的关键生物标志物(AUC=0.92),并阐明髓系细胞互作在糖皮质激素抵抗中的调控作用,为靶向NETosis的精准治疗提供新策略。
中性粒细胞哮喘(NA)作为哮喘最难治的亚型,其典型特征是气道中存在大量中性粒细胞浸润和糖皮质激素治疗抵抗。尽管已知中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)在NA发病中起关键作用,但NETosis(NETs形成过程)的分子异质性及其与治疗抵抗的关系仍是未解之谜。更棘手的是,目前缺乏可靠的NETs相关生物标志物来指导临床诊断和治疗。这些知识空白严重阻碍了NA精准治疗的发展。
广州中医药大学的研究团队在《International Immunopharmacology》发表的研究中,通过建立卵清蛋白(OVA)/完全弗氏佐剂(CFA)致敏的NA小鼠模型,结合多组学分析和功能验证,系统揭示了NETosis的分子特征及其临床意义。研究采用RNA-seq检测肺组织转录谱,通过LASSO回归筛选关键基因,并运用免疫组织化学、共聚焦显微镜等技术进行空间验证。此外,通过检测支气管肺泡灌洗液(BALF)中瓜氨酸化组蛋白H3(Cit-H3)、髓过氧化物酶(MPO)等NETs标志物,以及血清免疫球蛋白E(IgE)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等炎症因子,全面评估了NETosis的病理效应。
研究结果显示,OVA/CFA致敏成功构建了具有典型NA特征的模型:HE染色显示气管、支气管及血管周围存在显著炎症细胞浸润和胶原沉积;BALF中中性粒细胞比例升高至61%,并伴随MPO、Cit-H3等NETs成分增加。值得注意的是,地塞米松治疗未能有效缓解这些病理改变,证实模型具有糖皮质激素抵抗特性。RNA-seq分析鉴定出667个差异表达基因(DEGs),其中19个与NETosis密切相关的基因通过RT-qPCR验证。通过机器学习算法进一步将NAD磷酸氧化酶组分NCF1确定为关键生物标志物,其诊断NA的曲线下面积(AUC)达0.92。免疫荧光证实NCF1与MPO在NETs结构中共定位,且NCF1表达水平与LY6G+
中性粒细胞和F4/80+
巨噬细胞浸润呈正相关。
讨论部分指出,该研究首次通过多模态分析揭示NCF1驱动的NETosis是NA发生发展的核心机制。特别重要的是,研究发现髓系细胞(中性粒细胞-巨噬细胞)互作网络可能通过正反馈环路加剧NETosis和炎症反应,这为解释糖皮质激素抵抗提供了新视角。从转化医学角度看,NCF1作为可检测的循环标志物和潜在药物靶点,为NA的精准分型和治疗开辟了新途径。
这项研究的创新性在于:首次系统描绘了NA中NETosis的转录组特征;确立NCF1作为首个经多组学验证的NETosis诊断标志物;揭示了髓系细胞互作在治疗抵抗中的新机制。这些发现不仅深化了对NA发病机制的理解,更为开发靶向NETosis的抑制剂(如PAD4或NADPH氧化酶抑制剂)提供了理论依据,对改善NA患者预后具有重要临床意义。
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