循环游离DNA作为生物标志物及AIM2炎症小体介导炎症的诱导因子在腹主动脉瘤患者中的探索研究

本研究针对腹主动脉瘤(AAA)患者中循环游离DNA(cfDNA)的潜在诊断价值及其促炎机制展开深入探索。研究人员通过检测93例AAA患者、89例非AAA患者和10例健康对照的血浆样本，发现ssDNA、dsDNA和mtDNA水平显著升高，并通过THP-1巨噬细胞实验证实PBMC来源的DNA可激活AIM2炎症小体通路。该研究首次揭示cfDNA在AAA中兼具生物标志物和炎症驱动因子的双重作用，为临床监测和靶向治疗提供新思路。

　　

腹主动脉瘤(AAA)是一种致命的血管疾病，其特征是主动脉壁进行性扩张和慢性炎症。尽管影像学监测是当前主要的临床管理手段，但缺乏可靠的生物标志物来预测疾病进展和破裂风险。更关键的是，AAA发病机制中持续炎症反应的驱动因素尚未完全阐明。近年来，循环游离DNA(cfDNA)在多种疾病中被发现具有双重角色——既是组织损伤的生物标志物，又能通过激活先天免疫系统加剧炎症反应。这种特性使其成为AAA研究的理想切入点。

德国海德堡大学医院血管与腔内血管外科的Susanne Dihlmann团队在《Scientific Reports》发表的研究，首次系统评估了cfDNA在AAA患者中的诊断价值及其促炎机制。研究采用病例对照设计，通过荧光定量和实时qPCR技术检测血浆及外周血单核细胞(PBMC)中的单链DNA(ssDNA)、双链DNA(dsDNA)和线粒体DNA(mtDNA)水平，并利用THP-1巨噬细胞模型探究PBMC来源DNA对炎症小体通路的激活作用。

关键技术方法包括：1) 从93例AAA患者、89例非AAA患者和10例健康对照的血浆和PBMC中提取DNA；2) 使用QuantiFluor系统定量ssDNA/dsDNA，qPCR检测mtDNA拷贝数；3) 用PMA分化的THP-1细胞进行炎症小体激活实验；4) 通过RT-qPCR、免疫印迹和ASC-GFP报告系统分析炎症小体相关基因表达和蛋白组装。

研究结果呈现以下重要发现：

血浆DNA水平差异显著
通过比较三组人群的血浆样本，发现AAA患者的ssDNA(中位数299 vs 143 ng/mL)、dsDNA(54 vs 19 ng/mL)和mtDNA(3254 vs 713 copies/μL)水平均显著高于非AAA对照组。与健康人群相比差异更为显著，其中mtDNA差异达30倍以上。多因素分析显示dsDNA是AAA的独立预测因子(AUC=0.801)。

PBMC中mtDNA拷贝数异常
AAA患者PBMC中的mtDNA拷贝数(98.11 vs 68.32 copies/cell)显著高于对照组，提示线粒体功能异常可能参与AAA病理过程。值得注意的是，这种差异仅存在于mtDNA，而核DNA含量无统计学差异。

DNA触发炎症小体激活
体外实验显示，AAA患者PBMC来源的DNA能显著上调THP-1细胞中AIM2和IFI16等DNA传感器的表达。免疫印迹证实ASC蛋白和Pro-IL-1β水平在刺激1小时后即显著升高。ASC-GFP报告系统观察到明显的"斑点"形成，这是炎症小体组装的形态学证据。特别值得注意的是，高mtDNA含量的PBMC-DNA对AIM2表达的诱导呈现剂量依赖性。

临床相关性分析
虽然血浆IL-1β水平在AAA患者中仅轻度升高，但其阳性检出率显著高于对照组(45% vs 24%)，与cfDNA水平升高趋势一致，支持炎症小体激活在AAA病理中的作用。

这项研究得出两个突破性结论：首先，循环cfDNA(尤其是dsDNA)可作为AAA诊断的新型生物标志物；更重要的是，这些DNA分子能通过激活AIM2炎症小体通路驱动慢性炎症，这为理解AAA的发病机制提供了全新视角。研究首次将cfDNA的生物标志物功能与病理机制作用在AAA中统一起来，不仅填补了该领域的研究空白，还为开发基于炎症小体靶向的治疗策略奠定了理论基础。

从临床转化角度看，dsDNA的检测具有操作简便、成本低廉的优势，有望与现有影像学检查结合，提高AAA的风险分层能力。而针对cfDNA-AIM2轴的治疗干预，可能成为延缓AAA进展的新途径。该研究也存在一定局限性，如未能明确cfDNA的具体细胞来源，以及体内验证实验的缺乏，这些都将成为未来研究的重要方向。