急性肾损伤中PANoptosis的整合多维分析：关键生物标志物的发现与机制研究

这篇研究通过整合单细胞RNA测序（scRNA-seq）和转录组数据，结合机器学习算法，揭示了PANoptosis（一种整合凋亡、焦亡和坏死性凋亡的程序性炎症细胞死亡）在急性肾损伤（AKI）中的关键作用。研究鉴定出EGR1、CEBPD、HSPA1A、HSPA1B和RHOB五个核心基因，其诊断效能（AUC>0.9）和功能富集分析表明其与PANoptosis显著相关，为AKI的临床评估和靶向治疗提供了新思路。

　　

单细胞转录组图谱与细胞分型

研究通过分析32例肾脏组织的单细胞RNA测序（scRNA-seq）数据（正常20例，AKI 12例），消除批次效应后，将25,684个细胞聚类为14种类型。AKI组织中近端小管（PT）细胞、髓袢（LOH）细胞和巨噬细胞（MC）比例显著升高，而远端小管（DT）细胞和内皮细胞（EC）减少。功能富集显示，PT细胞标志基因与毒素反应相关，提示其在AKI中的核心作用。

PANoptosis相关基因的鉴定

通过AUCell等算法评估凋亡、焦亡和坏死性凋亡活性，发现AKI组织中三者均显著上调。差异表达分析筛选出48个PANoptosis相关基因（35个上调，13个下调），其中凋亡活性在集合管细胞（IC）中最高，焦亡和坏死性凋亡则在单核细胞（MON）和MC中富集。这一发现突破了传统PT细胞死亡的局限，揭示了IC和免疫细胞在AKI中的潜在作用。

机器学习筛选关键基因

结合七种算法（如随机森林、LASSO）从候选基因中锁定五个核心基因：EGR1、CEBPD、HSPA1A、HSPA1B和RHOB。这些基因在AKI中表达显著升高，诊断曲线下面积（AUC）均超过0.9，其中EGR1的AUC达0.981。基因集富集分析（GSEA）证实它们与PANoptosis通路高度相关。

动物模型验证

通过缺血再灌注损伤（IRI）构建AKI小鼠模型，Western blot和免疫组化（IHC）显示核心基因在肾组织中表达增加，且与肾小管损伤评分呈正相关。例如，CEBPD在IC和MC中核定位，而HSPA1A/B在胞质高表达，提示其参与细胞应激和死亡调控。

讨论与展望

研究首次系统解析了PANoptosis在AKI中的异质性，并明确了跨细胞类型的调控网络。EGR1可能通过MAPK/ERK通路促进纤维化，而HSPA1A/B和RHOB的分子机制仍需深入探索。尽管缺乏临床样本验证，但多组学整合与机器学习的方法为AKI的精准诊疗提供了新策略。未来需进一步探究这些基因如何协同调控PANoptosome复合体的组装，以及其在其他肾病中的普适性。

（注：全文基于原文数据缩编，未添加非原文结论）