tiRNA-Pro-AGG-001 可作为宿主靶向的儿童脓毒症预后生物标志物及治疗靶点

《International Immunopharmacology》：tiRNA-Pro-AGG-001 serves as a host-directed prognostic biomarker and therapeutical target for pediatric sepsis

　　

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  脓毒症组和脓毒性休克组儿童血浆中tsRNA的表达谱存在差异。
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  脓毒血症患儿血浆中tiRNA-Pro-AGG-001的表达水平可预测脓毒血症的发生，并与疾病进展和不良预后密切相关。
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  tiRNA-Pro-AGG-001在脓毒症小鼠中发挥保护作用。
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  tiRNA-Pro-AGG-001通过调节Notch1/NF-κB信号通路抑制巨噬细胞的M1型极化。

引言

脓毒症和脓毒性休克仍然是全球儿童死亡和长期残疾的主要原因，尤其是有基础疾病、营养不良或资源受限环境中的儿童[1], [2], [3], [4]。尽管综合管理措施不断进步——包括早期识别、抗菌治疗、液体复苏和器官支持——重症儿科脓毒症患者的死亡率和长期预后仍不理想[3], [4], [5], [6]。越来越多的证据表明，脓毒症并非单一实体，而是一种以感染诱导的免疫失调和多器官功能障碍为特征的综合征，宿主反应存在显著异质性[2], [5], [6]。在儿童人群中，仅依靠传统的生理和感染生物标志物越来越难以实现精确的风险分层和个体化免疫调节策略，凸显了识别免疫反应过程中可追溯且可操作的调节节点的迫切需求。因此，一个核心的转化医学问题是：儿童脓毒症中是否存在新的分子调节环路，既能从机制上链接免疫失调与炎症放大和器官损伤，又能作为风险评估和治疗调节的候选分子。

单核细胞和巨噬细胞是儿科脓毒症免疫病理中的关键参与者[7], [8]。在感染早期，巨噬细胞向M1表型极化，释放IL-1β、IL-6和TNF-α等促炎细胞因子以促进病原体清除，随后向M2表型转变则支持炎症消退和组织修复。M1/M2平衡的破坏可能导致持续过度炎症或明显免疫抑制；前者与细胞因子风暴和多器官损伤相关，而后者增加继发感染的风险[7], [8], [9], [10]。既往研究已证实，Notch1和NF-κB相关信号通路是巨噬细胞极化的重要调节因子：Notch1激活增强NF-κB转录活性，使巨噬细胞向M1表型偏移并加重组织损伤，而Notch1抑制则减轻急性炎症和器官损伤[9], [10], [11]。然而，上游小RNA调节因子是否通过微调Notch1/NF-κB依赖性巨噬细胞极化而在儿科脓毒症中贡献于免疫失调和器官损伤，仍不清楚。

宿主反应的异质性由多层级调节决定。以遗传背景为例：IL-27、SIRT1和补体C5等基因的基因多态性均与脓毒症易感性和严重程度相关[12], [13], [14]。再上一层是表观遗传调节——DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA——这些可影响免疫细胞功能、巨噬细胞极化以及从过度炎症到免疫麻痹的转换。此外，细胞膜上的信号复合物——如由Toll样受体和细胞因子受体启动的复合物——充当炎症级联反应的第一放大器，并代表可干预的靶点[15]。这些层级的调节共同塑造了脓毒症表型的异质性。但在儿科脓毒症中，上游小RNA调节因子如何融入这些机制仍不清楚。

tRNA衍生的小RNA已成为一类日益受关注的非编码RNA。在氧化应激、营养缺乏和感染等应激条件下，成熟或前体tRNA可被特异性核酸酶切割，产生具有不同长度和序列特征的tsRNA[16]。越来越多的证据表明，tsRNA并非单纯的降解产物；相反，它们主动参与转录后调节、翻译起始和应激颗粒组装，从而贡献于细胞稳态和应激反应[16], [17], [18], [19], [20]。值得注意的是，tsRNA在各种体液中丰富且稳定，在某些情况下甚至可能超过miRNA水平，支持其作为无创生物标志物的潜力[17]。最近的研究将特定tsRNA与通过调节NLRP3炎症小体的代谢炎症[21]、骨骼肌再生和眼内血管新生等过程[22], [23]联系起来。在癌症、心血管疾病和神经系统疾病中，tsRNA也与疾病进展相关[24], [25], [26], [27]。相比之下，脓毒症——尤其是儿科脓毒症——中的tsRNA研究仍然稀缺；其全局表达图谱以及是否存在可能通过Notch1/NF-κB依赖性巨噬细胞极化驱动免疫失调的功能性tsRNA尚不清楚。这一空白限制了tsRNA在儿科脓毒症中风险分层和免疫调节干预的转化探索。

在本研究中，我们探讨了儿科脓毒症中是否存在tsRNA驱动的调节节点，并假设tiRNA-Pro-AGG-001通过Notch1/NF-κB相关通路调节促炎巨噬细胞极化，从而贡献于炎症放大和器官损伤。我们采用临床关联、功能验证和机制探索相结合的策略，评估了tiRNA-Pro-AGG-001与疾病严重程度的关系，并阐明了其免疫调节作用。这些发现从tsRNA角度扩展了对儿科脓毒症免疫异质性和器官损伤的分子理解，并为未来严重程度分层和免疫调节干预研究提供了转化线索（方案1）。

章节摘要

儿科脓毒症血浆tsRNA分析

在脓毒症（n = 6）和脓毒性休克（n = 6）儿童的血浆小RNA测序中，使用预设标准（FDR < 0.05且|log2倍数变化| > 0.58）鉴定出22个上调和27个下调的tsRNA。差异表达tsRNA的总体分布如火山图所示（图1B）。亚型分析进一步表明两组间tsRNA亚类组成和片段长度分布存在不同模式；基因组来源、长度分布，

讨论

本研究聚焦于tiRNA-Pro-AGG-001在儿科脓毒症中的失调表达及其免疫学意义，构建了涵盖临床分层、体内双向功能干预和细胞机制验证的互联证据链。临床上，脓毒血症患儿血浆中tiRNA-Pro-AGG-001水平降低，且随疾病严重程度增加而进一步下降。与这些发现一致，动物和细胞

性别作为生物学变量

性别未前瞻性纳入本研究的设计、分层或分析中的生物学变量。人类参与者按性别无关原则连续入组，动物和体外实验未进行性别分层分析。因此，本研究结果应解释为未涉及性别特异性生物学效应。

研究人群

2024年12月至2025年12月，符合儿科脓毒症或脓毒性休克诊断标准的儿童

作者贡献

LW和CZ对本工作贡献相等，执行实验、采集数据、分析数据并起草论文。CX、YF、KB和JL贡献了数据获取、实验工作和数据解释。FX和HD设计研究方案、监督工作、解释数据并对论文进行关键性修改。共同第一作者的顺序基于其对实验执行和论文整体贡献的相互讨论确定

资金支持

本工作得到重庆市自然科学基金项目（项目编号：CSTB2022NSCQ-MSX0983和CSTB2023NSCQ-MSX0196）和国家自然科学基金（项目编号：82502605）的资助。资助方未参与研究设计、数据收集和分析、发表决策或论文撰写。

CRediT作者贡献声明

Wu Lihong：写作——审阅与编辑，写作——初稿，可视化，方法论，调查，形式分析，数据管理，概念化。Zeng Chenfang：写作——审阅与编辑，可视化，调查，形式分析，数据管理。Xiao Changxue：资源。Fu Yueqiang：软件，调查。Bai Ke：可视化，软件。Li Jing：资源，调查。Xu Feng：写作——审阅与编辑，监督，方法论，形式分析，概念化。

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本文所报告工作的已知竞争性财务利益或个人关系。

致谢

不适用。

Wu Lihong|Zeng Chenfang|Xiao Changxue|Fu Yueqiang|Bai Ke|Li Jing|Xu Feng|Dang Hongxing