肺炎相关呼吸衰竭患儿机械通气时长的无创生物标志物：外周血线粒体DNA拷贝数

《Scientific Reports》：Peripheral blood mitochondrial DNA copy number as a non?invasive biomarker for the duration of mechanical ventilation in children with pneumonia?associated respiratory failure

　　

摘要

机械通气是治疗严重肺炎相关呼吸衰竭患儿的重要救命措施。然而，长期通气会显著增加 ventilator-associated pneumonia和膈肌功能障碍等并发症的风险。因此，亟需能够提前预测机械通气时长的生物标志物。线粒体功能障碍在肺炎引发的全身性代谢应激中起着关键作用。由于在临床现场直接检测线粒体完整性的技术限制，外周全血中的线粒体DNA拷贝数被认定为反映全身线粒体含量的有效替代指标。这项前瞻性研究旨在评估入院早期外周全血mtDNA-CN水平对严重肺炎患儿机械通气时长的预测价值。该单中心前瞻性队列研究纳入了因肺炎导致呼吸衰竭且需要机械通气的患儿，系统收集了其基线临床和实验室数据。在入院后24小时内采集的外周全血样本被用于提取总DNA，通过针对线粒体mt-ND1基因的绝对定量PCR方法测定mtDNA-CN值。为消除不同样本间细胞密度的差异，所有拷贝数均以总基因组DNA浓度为标准进行归一化处理，并进行log₁₀转换。根据机械通气时长将患者分为长期组（≥10天，n=33）和短期组（<10天，n=39）进行分层分析。统计分析包括单变量和多变量回归模型，用以评估mtDNA-CN与通气时长及住院时间的关联程度，同时通过ROC曲线分析判断其预测价值。该前瞻性队列研究共纳入了2022年6月至2023年12月期间入住儿科重症监护室的72名需要机械通气的儿童患者，将其分为长期通气组和短期通气组。与短期通气组相比，长期通气组的外周血mtDNA-CN水平显著降低。单变量分析显示mtDNA-CN水平下降与机械通气时间延长之间存在显著关联，多变量分析进一步证实mtDNA-CN是长期机械通气的独立预测因子。ROC分析结果显示，mtDNA-CN的曲线下面积为0.922，具有出色的鉴别能力。本研究结果表明，外周血中的mtDNA拷贝数可能作为一种潜在的无创生物标志物，用于判断肺炎相关呼吸衰竭患儿的机械通气时长，在临床应用上相较于其他有创标志物具有优势。不过需要注意的是，在将该结论应用于临床之前，还需要开展更多全面的多中心前瞻性队列研究。