外周免疫基因动态变化揭示COVID-19谵妄机制：先天免疫持续激活与糖皮质激素调控的转录组学轨迹

本研究针对COVID-19住院患者谵妄发生机制不清的问题，通过纵向追踪外周血单核细胞(PBMCs)转录组动态变化，发现谵妄患者存在先天免疫基因（如CCL2、CR1L）持续上调和适应性免疫基因（如CXCR3、CD28）进行性下调的特征轨迹。糖皮质激素治疗虽抑制部分炎症反应，却加剧了DUSP2/KLF10等谵妄相关基因的异常表达。研究首次揭示应激颗粒组装、血小板活化等新型通路与谵妄的关联，为靶向免疫调控策略提供了转化依据。

　　

在老龄化社会进程中，谵妄作为一种急性脑功能障碍综合征，已成为困扰危重症医学领域的重大临床挑战。特别是在COVID-19大流行期间，高达30%-70%的住院患者出现谵妄症状，其发生与住院时间延长、死亡率攀升密切相关。尽管已知外周炎症是谵妄的关键触发因素，但患者特异性的免疫应答如何驱动谵妄发生与缓解，至今仍是未解之谜。更棘手的是，临床上广泛使用的糖皮质激素虽能控制感染，却可能加剧谵妄风险，这种矛盾现象背后的分子机制亟待阐明。

为破解这一难题，由美国加州大学旧金山分校（UCSF）神经内科Neel S. Singhal教授领衔的研究团队，在《GeroScience》发表了突破性研究成果。他们利用COVID-19多表型研究（COMET）和免疫表型评估队列（IMPACC）的前瞻性生物样本库，对64名住院COVID-19患者进行外周血单核细胞（PBMCs）纵向转录组测序分析，首次绘制了谵妄相关的动态免疫基因表达图谱。

研究团队采用多维度技术手段：首先通过Confusion Assessment Method（CAM）-ICU和Nursing Delirium Screening Scale（NuDESC）标准化评估结合病历审查确定谵妄状态；其次利用密度梯度离心法分离PBMCs并提取高质量RNA（RIN>7）；最后采用Illumina NovaSeq 6000平台进行全转录组测序，并通过CIBERSORTx进行免疫细胞亚群反卷积分析。关键数据分析采用广义线性混合模型（glmmSeq）校正SOFA和WHO疾病严重度评分，确保结果可靠性。

纵向转录组特征揭示谵妄特异性免疫轨迹

通过比较25例谵妄患者与39例非谵妄患者的547个差异表达基因，研究发现谵妄患者呈现独特的免疫动态模式：先天免疫相关基因（CCL2、C1QA、TARM1）表达随时间持续上升，而适应性免疫基因（CXCR3、IL18R1、CD28）则呈现早期升高后下降的趋势。基因本体（GO）分析显著富集到应激颗粒组装、免疫球蛋白产生和血管生成等新通路，提示免疫应答紊乱远超传统认知范围。

谵妄 resolution伴随免疫基因正常化

对谵妄前、中、后三阶段的2879个差异基因分析显示，关键免疫标志物在谵妄缓解期发生显著逆转：促炎基因（S100A8/A9、ISG15）表达下调，而免疫调节基因（PTGDR、FCER1A）表达回升。这表明谵妄的缓解与外周免疫稳态的重建密切相关。

早发与晚发谵妄存在免疫特征分化

早发（<7天）与晚发（≥7天）谵妄患者展现截然不同的免疫轨迹：晚发组显示NFKBIA、LCK等信号通路持续激活，而早发组表现为MMP8、S100P等先天免疫标记物下调。CIBERSORTx分析进一步揭示晚发谵妄患者CD8⁺记忆T细胞显著减少，提示免疫耗竭可能参与迟发性谵妄的发生。

糖皮质激素治疗重塑谵妄免疫应答

研究首次揭示糖皮质激素对谵妄相关基因的双向调控作用：尽管激素治疗普遍抑制低密度中性粒细胞炎症，但谵妄患者仍持续高表达C1QB、CCL5、IL32等炎症基因。更值得注意的是，无论是否接受激素治疗，谵妄患者均一致显示DUSP2（双特异性磷酸酶2）和KLF10（Kruppel样因子10）的异常高表达，这两个基因分别通过调控STAT3信号和TGF-β通路影响T_H17细胞分化，可能是连接免疫紊乱与神经功能障碍的关键分子。

这项研究通过高时间分辨率的转录组监测，首次系统揭示了COVID-19相关谵妄的外周免疫应答动态演变规律：早期先天免疫过度激活伴随适应性免疫功能抑制，糖皮质激素治疗虽部分抑制炎症但可能加剧特定通路的免疫紊乱。发现的DUSP2/KLF10信号轴、应激颗粒组装通路以及血小板活化现象，为谵妄提供了新型生物标志物和潜在治疗靶点。特别值得注意的是，谵妄相关的免疫衰老特征（如CD28丢失、线粒体基因诱导）与生理性衰老存在惊人相似，提示谵妄可能是加速脑老化的临床模型。这些发现不仅为理解感染相关性脑病提供了新框架，更为开发靶向免疫调控的谵妄预防策略奠定了科学基础。