焦亡相关枢纽基因在坏死性小肠结肠炎中的作用:基于生物信息学分析与临床队列验证的研究

《International Immunopharmacology》:Role of pyroptosis-related hub genes in necrotizing enterocolitis: a study based on bioinformatics analysis and clinical cohort validation

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月21日 来源:International Immunopharmacology 5.6

编辑推荐:

   •综合生物信息学分析鉴定了NEC中与焦亡相关的关键基因。•Adipoq和Tlr9与焦亡相关的免疫改变有关。•Adipoq与炎症参数呈显著相关性。•血清Adipoq在NEC中显示出潜在的辅助诊断价值。•这些发现支持焦亡相关生物标志物在NEC中的临床相关性。引言坏死性小肠结肠炎(

  
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    综合生物信息学分析鉴定了NEC中与焦亡相关的关键基因。
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    Adipoq和Tlr9与焦亡相关的免疫改变有关。
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    Adipoq与炎症参数呈显著相关性。
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    血清Adipoq在NEC中显示出潜在的辅助诊断价值。
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    这些发现支持焦亡相关生物标志物在NEC中的临床相关性。

引言

坏死性小肠结肠炎(NEC)是一种危及生命的胃肠道急症,主要影响早产儿,尤其是极低出生体重和极极低出生体重的婴儿。其病理特征为肠道缺血和坏死,且与高发病率和死亡率相关 [1]、[2]。美国住院数据显示,NEC在新生儿中并不少见,且在新生儿重症监护病房(NICU)中造成了重大的疾病负担 [3]。NEC的总体死亡率约为25%,而在重症病例中,死亡率可能在诊断后短期内显著升高。目前治疗主要依赖肠道休息、复苏和广谱抗生素,尽管部分婴儿仍需紧急手术。此外,幸存者可能遭受一系列肠外并发症的困扰。
焦亡是一种炎症性程序性细胞死亡形式,已被证明在肠道疾病中发挥重要作用。其核心机制涉及炎症性半胱天冬酶的激活,该酶切割Gasdermin家族蛋白并释放其N端片段,在细胞膜上形成孔隙,最终导致细胞肿胀、膜破裂和炎症反应的激活 [4]。在NEC中,肠上皮屏障的破坏是关键致病事件。先前的研究表明,活性氧(ROS)水平升高和NLRP3相关通路的激活可促进焦亡,从而加剧屏障破坏、肠道损伤和疾病进展 [5]、[6]。焦亡也被发现与几种其他肠道疾病的发病机制有关,包括炎症性肠病(IBD)[7]、缺血再灌注(I/R)损伤 [8]和辐射诱导的肠道损伤 [9]。这些疾病共享的共同特征包括炎性小体/焦亡的激活、炎症放大和黏膜通透性增加,提示焦亡可能是肠道炎症性疾病中的一个关键致病机制。
尽管先前的研究初步揭示了焦亡可能参与NEC的发生,但系统性的生物信息学研究,聚焦于焦亡相关基因的表达模式、其核心调控节点及其与NEC中免疫微环境的关系,仍然有限。因此,迫切需要进一步探索焦亡相关基因在NEC中的作用,以阐明其对疾病发生和进展的贡献。在本研究中,我们旨在通过高通量测序和生物信息学分析调查NEC中焦亡相关基因的表达谱,并在临床队列中进一步验证这些发现。我们还试图评估其在NEC早期诊断中的潜在价值和诊断性能,从而为未来的靶向治疗策略提供重要线索。

各章节摘要

研究设计与伦理审批

本前瞻性队列研究遵循1975年《赫尔辛基宣言》(2008年修订版)进行。所有入组婴儿的法定监护人均签署了书面知情同意书。研究方案获得苏州大学儿童医院伦理委员会批准(批准号:2023CS130),所有实验程序获得苏州大学伦理委员会批准(批准号:SUDA20241008A01)。

动物模型

无特定病原体(SPF)7日龄

差异表达与功能富集分析

主成分分析(PCA)显示组内一致性强,对照组与NEC组之间分离清晰(图1A)。差异表达分析鉴定出两组间有1,693个差异表达基因(DEGs),其中NEC组相对于对照组有689个上调基因和1,004个下调基因(图1B)。GO富集分析表明,这些差异表达基因主要与细胞过程等生物过程相关,

讨论

基于NEC动物模型的转录组测序(RNA-seq)数据,本研究系统探讨了与NEC相关的转录组改变并鉴定了关键的焦亡相关分子。我们发现NEC组与对照组之间存在显著的转录差异,差异表达基因主要富集于代谢和免疫相关过程,特别是脂质代谢和炎症信号通路。WGCNA进一步鉴定出与

结论

总之,通过整合转录组学分析并结合多层次验证,本研究提示NEC的发生和进展与代谢紊乱、免疫失衡以及焦亡相关的病理过程密切相关。我们鉴定了Adipoq和Tlr9为潜在的关键分子,两者在动物模型和体外实验中均表现出一致的下调表达,并与免疫

作者贡献声明

李怡惠:论文撰写–审阅与编辑,论文撰写–原稿撰写,可视化,形式分析,数据整理,概念构思。孙文强:论文撰写–审阅与编辑,论文撰写–原稿撰写,可视化,方法论,调查研究,数据整理,概念构思。刘雪:可视化,方法论,调查研究。胡增雪:验证,软件,资源,调查研究。李雅南:可视化,软件,资源。金新韵:论文撰写–审阅与编辑,可视化,

资金资助

本研究获得国家自然科学基金(825B2049;82571973)、江苏省基础研究计划(自然科学基金项目(BK20251798))资助。

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本论文所述工作的已知竞争性经济利益或个人关系。

致谢

感谢所有参与本研究的儿童及其监护人。
李怡惠|孙文强|刘雪|胡增雪|李雅南|金新韵|朱雪萍
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