新生儿迟发型败血症中模式识别受体-中性粒细胞分子特征的解码：GSR枢纽基因与诊断模型构建

《Hereditas》：A neutrophil-specific GSR integrates pattern recognition receptor in pathogenesis of neonatal late-onset sepsis: evidence from artificial intelligence-driven multi-omics and clinical validation

摘要

背景

新生儿迟发型败血症（NS）是一种危及生命的疾病，由宿主对感染的失调反应所驱动，其中中性粒细胞功能障碍起关键作用。模式识别受体（PRRs）作为天然免疫系统的前沿传感器，越来越被视为免疫细胞功能的关键调节因子，然而其在NS中与中性粒细胞生物学之间的具体联系尚未明确。

目的

本研究旨在解码NS中一种新颖的模式识别受体-中性粒细胞（PRRN）相关分子特征。

方法

使用Limma、WGCNA和CIBERSORT分析NS外周样本（GSE138712）的整体转录组数据，以鉴定共享的PRRN相关差异表达基因（DEGs）。通过蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络分析缩小枢纽基因范围。基于PRRN相关枢纽基因，使用132种机器学习算法在训练集（GSE69686，NS外周血整体图谱）上构建诊断模型，并在独立集（GSE25504，NS外周血整体图谱）上进行验证。SHAP分析识别了训练集中的核心枢纽基因。利用败血症患者外周血单细胞RNA测序数据（GSE167363），通过前沿分析框架验证其细胞特异性分布、功能轨迹以及空间和时间层面的调控网络。基于AI的药物筛选（DrugReflector）和分子对接计算，为NS中靶向PRRN相关核心枢纽基因的候选治疗化合物进行了提名。最后，收集NS患者临床样本以验证枢纽基因的表达模式。

结果

我们鉴定了NS患者的PRRN相关诊断模型和候选治疗模型，并提名GSR作为NS发病过程中PRRN相关且上调的枢纽基因。单细胞分析证实，在NS样本中GSR主要在中性粒细胞中高表达，并富集于与天然免疫反应相关的通路中。

结论

本研究系统性地定义了NS中新的PRRN分子共表达模式，确立了GSR作为以中性粒细胞为核心的枢纽基因。这些发现为NS患者提供了潜在的诊断框架和探索性治疗靶点，候选化合物需进一步实验验证。

背景

新生儿迟发型败血症（NS）是一种危及生命的疾病，由宿主对感染的失调反应所驱动，其中中性粒细胞功能障碍起关键作用。模式识别受体（PRRs）作为天然免疫系统的前沿传感器，越来越被视为免疫细胞功能的关键调节因子，然而其在NS中与中性粒细胞生物学之间的具体联系尚未明确。

目的

本研究旨在解码NS中一种新颖的模式识别受体-中性粒细胞（PRRN）相关分子特征。

方法

使用Limma、WGCNA和CIBERSORT分析NS外周样本（GSE138712）的整体转录组数据，以鉴定共享的PRRN相关差异表达基因（DEGs）。通过蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络分析缩小枢纽基因范围。基于PRRNA相关枢纽基因，使用132种机器学习算法在训练集（GSE69686，NS外周血整体图谱）上构建诊断模型，并在独立集（GSE25504，NS外周血整体图谱）上进行验证。SHAP分析识别了训练集中的核心枢纽基因。利用败血症患者外周血单细胞RNA测序数据（GSE167363），通过前沿分析框架验证其细胞特异性分布、功能轨迹以及空间和时间层面的调控网络。基于AI的药物筛选（DrugReflector）和分子对接计算，为NS中靶向PRRN相关核心枢纽基因的候选治疗化合物进行了提名。最后，收集NS患者临床样本以验证枢纽基因的表达模式。

结果

我们鉴定了NS患者的PRRN相关诊断模型和候选治疗模型，并提名GSR作为NS发病过程中PRRN相关且上调的枢纽基因。单细胞分析证实，在NS样本中GSR主要在中性粒细胞中高表达，并富集于与天然免疫反应相关的通路中。

结论

本研究系统性地定义了NS中新的PRRN分子共表达模式，确立了GSR作为以中性粒细胞为核心的枢纽基因。这些发现为NS患者提供了潜在的诊断框架和探索性治疗靶点，候选化合物需进一步实验验证。