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循环外泌体miR-150-5p作为优化脓毒症和脓毒性休克临床管理的生物标志物:一项发现与验证研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月07日 来源:Journal of Infection and Public Health 4
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本研究针对脓毒症(sepsis)与脓毒性休克(septic shock)临床鉴别诊断的难题,通过多中心队列分析血浆外泌体(EVs)来源的microRNA(miRNA)表达谱,发现hsa-miR-150-5p在脓毒性休克患者中显著低表达(AUC=0.852),其与SOFA评分负相关,并通过qPCR和外部数据集验证了其诊断价值,为脓毒症分层管理提供了新型分子标志物。
脓毒症和脓毒性休克是重症患者死亡的主要原因,但两者的早期鉴别仍依赖临床评分和常规生物标志物,缺乏高特异性分子工具。更棘手的是,患者群体存在显著的生物学异质性,传统动物模型难以完全模拟人类疾病进程。近年来,外泌体(extracellular vesicles, EVs)因其携带的微小RNA(microRNAs, miRNAs)在细胞间通讯和疾病调控中的关键作用,成为研究热点。然而,EV-miRNAs在脓毒症进展中的动态变化及其临床价值尚不明确。
为解决这一难题,Marta Martín-Fernández团队在《Journal of Infection and Public Health》发表了一项开创性研究。他们设计了三阶段实验:首先通过高通量测序筛选差异表达的EV-miRNAs;随后用qPCR在独立队列验证;最后对比血浆miRNA公共数据集。研究聚焦术后患者这一特殊群体,通过严格匹配的发现队列(100例)和验证队列(66例),结合外部数据交叉验证,确保结果的可靠性。
关键技术包括:1)使用exoRNeasy Midi Kit从500μL血浆分离EVs;2)NovaSeq 6000平台进行小RNA测序(>1000万reads/样本);3)基于miRDeep2的生物信息学分析;4)SYBR-Green qPCR绝对定量miR-150-5p拷贝数;5)多变量逻辑回归模型评估诊断效能。
3.1 临床特征与EV-miRNAs差异表达
发现队列中,脓毒性休克患者表现出更高的APACHE II(21 vs 11)和SOFA评分(8 vs 3),且28天死亡率显著升高(22.4% vs 4.8%)。PLS-DA分析显示两组EV-miRNAs表达谱明显分离,共鉴定出18个差异miRNAs,其中hsa-miR-150-5p下调最显著(log2FC=-1.14)。功能分析揭示这些miRNAs靶向MAPK信号通路和Wnt信号通路,与脓毒症免疫失调机制高度相关。
3.2 hsa-miR-150-5p的诊断效能
该miRNA单独区分脓毒症与脓毒症休克的AUC达0.852(灵敏度86.96%,特异性78.72%)。与中性粒细胞联合时AUC提升至0.932。值得注意的是,其表达水平与SOFA评分呈负相关(ρ=-0.274),提示可作为疾病严重程度指标。
3.3 多队列验证
在qPCR验证队列中,hsa-miR-150-5p仍保持良好诊断性能(AUC=0.805)。分析Caserta等发布的血浆miRNA数据集时,同样观察到该miRNA在脓毒性休克中的低表达,证实其在EVs和血浆中具有一致的表达模式。
讨论部分指出,hsa-miR-150-5p的调控网络涉及NF-κB1、CXCR4等关键靶点,可能通过抑制血管通透性因子ANG2维持内皮屏障功能。与既往研究相比,本研究创新点在于:首次系统评估EVs来源miRNAs在术后脓毒症中的价值;采用绝对定量而非相对定量;发现miR-150-5p与乳酸等常规指标联用可显著提升诊断准确性。
该研究的临床意义在于为脓毒症分层提供了可操作的分子工具:低水平hsa-miR-150-5p提示需升级监护等级,而动态监测可能指导治疗响应评估。未来研究需扩大至非手术患者,并探索基于miRNA的靶向治疗策略,如通过纳米载体递送miR-150-5p模拟物调控免疫稳态。
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