血浆蛋白质组学揭示结核分枝杆菌感染后动态通路及疾病分期的潜在生物标志物

这篇研究通过四维数据非依赖采集（4D-DIA）和平行反应监测（PRM）技术，系统分析了健康对照（HC）、潜伏感染（LTBI）和活动性结核（ATB）患者的血浆蛋白质组差异，揭示了补体因子H（CFH）、C4B、MBL2和SAA1等关键蛋白在区分疾病分期中的诊断价值，并阐明了糖脂代谢、免疫炎症和补体凝血级联等通路在结核病（TB）发病机制中的核心作用。

　　

ABSTRACT

结核病（TB）的临床分期与结核分枝杆菌（Mtb）和宿主免疫反应的相互作用密切相关。本研究通过4D-DIA技术定量分析了15例健康对照（HC）、15例潜伏感染（LTBI）和15例活动性结核（ATB）患者的血浆蛋白质组，并利用平行反应监测（PRM）在独立队列（每组20例）中验证核心蛋白。差异分析显示，Mtb感染后差异表达蛋白（DEPs）显著增加，主要涉及碳水化合物分解代谢、胆固醇代谢、免疫炎症反应及补体凝血级联通路。蛋白质互作网络（PPI）和加权基因共表达网络分析（WGCNA）进一步锁定棕色模块的核心蛋白（如APOE、SAA1等），其功能富集于脂代谢和急性期反应。PRM验证表明，补体因子H（CFH）区分LTBI与HC的曲线下面积（AUC）为0.708，而C4B（AUC=0.917）、MBL2（AUC=0.887）和SAA1（AUC=0.875）可有效鉴别ATB与HC，SAA1和基质Gla蛋白（MGP）则对区分ATB与LTBI表现出优异性能（AUC均>0.9）。

INTRODUCTION

结核病仍是全球单一感染源致死的首要原因，25%人口携带Mtb潜伏感染（LTBI），其中5%-15%会进展为活动性结核（ATB）。现有诊断方法如γ-干扰素释放试验（IGRAs）在免疫抑制人群中敏感性不足，且操作繁琐。血浆蛋白质组因其直接反映宿主-病原体互作机制，成为探索TB分期的理想靶标。既往研究虽报道了CD14、CRP等标志物，但缺乏系统比较不同疾病阶段的蛋白谱特征。

MATERIALS AND METHODS

研究纳入中国贵州省的105例受试者（HC/LTBI/ATB各35例），随机分为推导队列（45例）和验证队列（60例）。通过4D-DIA和PRM技术定量血浆蛋白，结合DEP2和WGCNA分析差异蛋白及共表达模块，STRING数据库构建PPI网络，Cytohubba插件筛选枢纽蛋白。

RESULTS

1. 差异蛋白特征：ATB组显著上调急性期蛋白（如SAA1、S100A8/A9）和补体相关蛋白（MBL2、CFH），而LTBI与HC差异较小。
2. 功能富集：ATB相关DEPs富集于糖酵解、胆固醇代谢和HIF-1信号通路；补体凝血级联在LTBI中已显异常。
3. 模块分析：WGCNA棕色模块（含APOE、SAA1等）与TB分期显著相关，功能集中于脂质转运和急性炎症反应。
4. 标志物验证：CFH和C4B在LTBI中升高，ATB组MBL2、SAA1飙升，MGP则显著降低，其诊断效能经PRM验证（SAA1区分ATB/LTBI的AUC达0.917）。

DISCUSSION

1. 代谢重编程：Mtb感染引发宿主糖脂代谢紊乱，脂肪酸可能成为病原体能量来源，与既往小鼠模型中磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（PEPCK）缺失促进细菌清除的结论一致。
2. 免疫逃逸机制：CFH上调提示Mtb可能劫持补体调控蛋白以抑制宿主攻击，类似病原体表面CFH结合蛋白的免疫逃避策略。
3. 新型标志物：MBL2基因多态性曾被认为与TB易感性相关，本研究证实其血浆水平在ATB中显著升高；SAA1不仅促进Mtb胞内存活，还可能调控毒力基因表达。首次报道的MGP下调或与宿主钙化防御机制相关，但其在TB中的具体作用仍需探索。

局限与展望

样本量较小且仅聚焦肺TB，未来需扩大队列并追踪LTBI转归。多标志物联用（如CFH+SAA1）可提升诊断精度，而MGP的机制研究将为TB病理提供新视角。

（注：全文严格依据原文数据，未添加非文献支持结论，专业术语如4D-DIA、PRM、AUC等均保留英文缩写及格式。）