铁死亡相关SOCS1作为结核病宿主应答的候选生物标志物

《Medical Care》：Ferroptosis-related SOCS1 as a candidate host-response biomarker in tuberculosis

　　

细胞因子信号抑制因子1（SOCS1）已被认为与免疫调节相关，并在结核病（TB）转录组研究中被确定为铁死亡相关候选基因。然而，其在独立临床样本中的表达特征及其与疾病活动性相关指标的关系仍未得到充分阐明。本研究整合公开转录组数据集与临床验证，以评估SOCS1在TB中的表达，评价其潜在的辅助诊断价值，并探索其临床相关性。利用基因表达综合数据库（GEO）的公开数据集，识别并验证与TB相关的铁死亡相关候选基因。SOCS1表达在独立数据集中进行了评估，包括全血数据集和体外结核分枝杆菌刺激的周围血单个核细胞模型。通过逆转录定量聚合酶链反应（RT-qPCR）测量36例活动性肺结核患者和21例健康对照的外周血SOCS1 mRNA表达水平。通过免疫组织化学在独立肺组织队列中评估SOCS1蛋白表达。利用商业试剂盒按照说明书测量血浆丙二醛（MDA）和总谷胱甘肽（tGSH）水平，作为氧化应激相关生化指标。采用受试者工作特征曲线（ROC）分析和Spearman相关分析评估判别性能和临床相关性。SOCS1在独立的TB相关数据集中持续上调，且TB患者外周血中SOCS1显著高于健康对照。在临床队列中，SOCS1在区分TB患者与健康对照方面表现出适度的判别性能，曲线下面积（AUC）为0.731（95%置信区间=0.599–0.864）。免疫组织化学显示TB组织中SOCS1蛋白表达强于对照组，而肺炎组织呈不显著增高趋势。SOCS1表达与C反应蛋白（CRP）、红细胞沉降率（ESR）和痰培养分级呈正相关。生化分析显示TB患者MDA水平升高、tGSH水平降低，且与SOCS1表达存在相应相关。SOCS1可能作为与铁死亡相关的宿主反应生物标志物，在TB中具有潜在的辅助诊断价值。其表达可能反映TB背景下的炎症负荷、微生物负荷及氧化失衡相关宿主反应，但仍需进一步验证和机制研究。

1. 引言

结核病（TB）由结核分枝杆菌（MTB）引起，仍是全球主要公共卫生挑战之一。根据世界卫生组织《2025年全球结核病报告》，全球结核病负担仍然沉重，疾病控制依然面临挑战。尽管微生物检测、分子诊断和影像学技术取得了进展，TB的早期识别仍然困难，微生物学确诊并非总能实现，且在常规实践中疾病活动性评估往往不充分。因此，稳定且临床可获取的宿主反应生物标志物可能为TB诊断和疾病活动性评估提供有用支持。外周血生物标志物在转化研究中尤其具有吸引力，因为它们易于获取且可反复测量。

铁死亡是一种由脂质过氧化驱动的铁依赖性程序性细胞死亡形式，近年来被视为TB发病机制的潜在贡献因素。实验证据表明，MTB感染可促进脂质过氧化，损害谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）介导的保护作用，并诱导铁依赖性损伤，这可能参与组织坏死、细菌播散和免疫病理。这些发现为探索铁死亡相关分子作为TB候选生物标志物提供了生物学依据。

细胞因子信号抑制因子1（SOCS1）是SOCS家族的关键成员，是公认的细胞因子信号负性调节因子，在免疫稳态和炎症中发挥重要作用。基于生物信息学的研究反复将SOCS1确定为TB患者或MTB相关模型中上调的铁死亡相关候选基因。SOCS1还可被MTB感染诱导，可能通过调节干扰素-γ（IFN-γ）相关信号通路以及巨噬细胞、树突状细胞和T细胞的激活来调节抗TB免疫。然而，关于TB中SOCS1的证据主要来自公开数据库分析或体外研究，其在独立临床样本中的表达，特别是外周血mRNA、组织蛋白水平及临床相关性的综合评估，仍相对有限。

因此，本研究从铁死亡相关转录组筛选中识别SOCS1，并利用独立临床样本在外周血mRNA和组织蛋白水平上验证其在TB中的表达。我们进一步评估其潜在的辅助诊断价值，并探索其与炎症标志物、微生物负荷和氧化应激相关指标的关系，旨在为TB中宿主反应生物标志物研究提供证据。

2. 材料与方法

2.1 公开数据集收集与生物信息学分析

从基因表达综合数据库（https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/）获取GSE83456、GSE28623、GSE19491、GSE39940和GSE174566数据集，其特征汇总于表S1（补充数字内容1）。符合条件的数据集需包含活动性TB患者与健康对照、其他疾病对照或MTB刺激及未刺激的周围血单个核细胞（PBMC）对照；每个比较组包含超过10个样本；并提供全血或PBMC样本的全基因组mRNA表达谱。从FerrDb（http://www.zhounan.org/ferrdb）检索了964个铁死亡相关基因（FRGs）。

每个数据集在R版本4.5.3中分别处理。探针标识符映射至官方基因符号，重复探针取平均值，并在需要时对矩阵进行log2转换和分位数归一化。在GSE83456中，使用limma以|log2FC|≥1且校正P<0.05为标准识别TB相关差异表达基因（DEGs）。将这些基因与FerrDb来源基因取交集，定义铁死亡相关DEGs。利用基因/蛋白质相互作用检索工具（STRING, https://string-db.org/）进行蛋白质-蛋白质相互作用分析，并在Cytoscape中使用cytoHubba进行枢纽基因排序。在GSE28623、GSE19491、GSE39940和GSE174566中评估候选基因表达和ROC性能。

2.2 研究人群与临床样本采集

本观察性验证研究包含2个独立临床样本集：用于逆转录定量聚合酶链反应（RT-qPCR）和生化分析的外周血队列，以及用于免疫组织化学验证的独立福尔马林固定、石蜡包埋肺组织队列。

外周血队列包括2024年2月至2026年2月在贵州省黔西南布依族苗族自治州人民医院入组的36例活动性肺结核患者和21例健康对照。外周血队列的基线和TB特异性临床特征汇总于表S3（补充数字内容2）。纳入标准：年龄≥18岁且具有活动性肺结核的微生物学、分子或临床证据，且为未治疗或入组前接受抗TB治疗<7天。健康对照为接受常规健康体检的成人，无已知TB病史或TB暴露史，无感染相关症状，胸部影像学正常，常规检查结果正常。排除标准：合并其他感染、自身免疫性疾病、恶性肿瘤、严重器官功能障碍、人类免疫缺陷病毒感染或其他免疫缺陷、妊娠或哺乳、近期使用糖皮质激素或免疫抑制治疗、临床数据不完整或样本质量不佳。在患者筛选过程中，根据可用病历和常规微生物检测结果考虑其他病原体合并感染。样本采集时有临床记录证明合并感染者在信息可用时予以排除。

独立组织队列包括来自肺部TB患者、肺炎患者以及肺腺癌患者的组织学正常邻近非肿瘤肺组织的福尔马林固定、石蜡包埋肺标本，每组6例。组织标本取自同一医院病理科存档。诊断基于组织病理学发现及相关临床或微生物学信息建立。

未进行正式的样本量计算。样本量基于研究期间合格外周血样本和存档肺组织标本的可获得性。本研究经黔西南州人民医院伦理委员会批准（批准编号：2024-3-S-93），所有参与者均签署书面知情同意书。所有操作均符合《赫尔辛基宣言》。

2.3 逆转录定量聚合酶链反应

使用TRIzol试剂（上酶生物）从全血中分离总RNA。通过NanoDrop分光光度计评估RNA浓度和纯度，并使用Maxima逆转录酶（Thermo Scientific）合成cDNA。RT-qPCR在Applied Biosystems实时PCR系统（Thermo Scientific）上使用SGExcel FastSYBR混合物（上酶生物）进行。逆转录条件为25°C 10分钟、50°C 30分钟和85°C 5分钟。PCR循环条件为95°C 3分钟，随后45个循环：95°C 15秒、60°C 45秒，并进行熔解曲线分析以验证特异性。引物序列见表S2（补充数字内容3）。

SOCS1表达以内参甘油醛-3-磷酸脱氢酶（GAPDH）进行标准化。采用2?ΔΔCt法计算相对表达量，以1例健康对照样本作为校准物。相关性分析使用?ΔCt值，?ΔCt值越高表示相对表达量越高。SOCS1 Ct值、GAPDH Ct值、?ΔCt值和相对表达量的匿名汇总见表S4（补充数字内容4）。

2.4 免疫组织化学

使用上述独立组织队列的福尔马林固定、石蜡包埋组织标本进行免疫组织化学分析。切片脱蜡、复水，用3%过氧化氢和山羊血清封闭，然后与抗SOCS1一抗（1:200，Bioss）于4°C过夜孵育。与辣根过氧化物酶偶联二抗（1:1000，Bioss）孵育后，进行3,3′-二氨基联苯胺（DAB）显色和苏木精复染。

使用ImageJ量化SOCS1染色。每个样本选择3个具有代表性的不重叠高倍视野（比例尺50 μm），在相同成像条件下进行分析。排除存在折叠、边缘伪影、出血或广泛坏死碎片且无可评估细胞结构的视野。样本水平的SOCS1平均光密度（MOD）计算为3个视野中DAB阳性整合光密度之和除以这些视野分析组织面积之和。量化过程对临床分组保持盲态，详细样本级数值见表S5（补充数字内容5）。

2.5 临床变量

入组时收集常规临床实验室变量，包括白细胞计数、中性粒细胞百分比（NEUT%）、淋巴细胞百分比（LYM%）、血小板计数（PLT）和血红蛋白（HGB）。中性粒细胞与淋巴细胞比值计算为绝对中性粒细胞计数除以绝对淋巴细胞计数，系统性免疫炎症指数计算为PLT乘以绝对中性粒细胞计数再除以绝对淋巴细胞计数。C反应蛋白（CRP）、红细胞沉降率（ESR）和痰培养分级仅在TB患者中可获得，因此仅纳入TB内相关分析。阳性痰培养按固体斜面培养基上菌落生长覆盖比例进行半定量分级：1+，四分之一；2+，二分之一；3+，四分之三；4+，整个斜面。分级从1到4按序数编码，分级越高表示半定量分枝杆菌负荷越大。这些临床变量取自入组时的常规检测。

2.6 氧化应激相关指标测量

血浆丙二醛（MDA）和总谷胱甘肽（tGSH）水平分别使用脂质过氧化MDA测定试剂盒（S0131S）和总谷胱甘肽测定试剂盒（S0052）（碧云天生物）按照说明书测量。MDA采用硫代巴比妥酸比色法在532 nm处定量。tGSH测量时，取50 μL血浆与等体积蛋白去除试剂混合，4°C孵育10分钟，10,000×g离心10分钟。随后采用谷胱甘肽还原酶-5,5′-二硫双(2-硝基苯甲酸)循环法在412 nm处测量tGSH。浓度从标准曲线计算，以μM表示。

2.7 统计分析

统计分析使用R软件（版本4.5.3；R Foundation for Statistical Computing）、GraphPad Prism（版本5.0；GraphPad Software）和IBM SPSS Statistics（版本27.0；IBM Corp.）进行。使用Shapiro-Wilk检验评估正态性。正态分布的连续变量以均值±标准差表示，采用独立样本t检验进行比较。非正态分布变量以中位数和四分位距表示，采用Mann-Whitney U检验进行比较。三组组织间免疫组织化学测量的总体差异采用Kruskal-Wallis检验，随后进行两两Mann-Whitney U检验。分类变量采用卡方检验比较。ROC曲线分析用于评估判别性能，报告曲线下面积（AUC）及95%置信区间（CI）。Spearman秩相关分析用于评估SOCS1表达与临床或生化变量之间的关联。所有检验均为双侧检验，P<0.05视为具有统计学意义。

3. 结果

3.1 SOCS1在公开TB数据集中的表达

以GSE83456作为发现队列，识别与TB相关的铁死亡相关候选基因。根据预设标准，在肺结核患者与健康对照间识别出231个DEGs，其中201个上调，30个下调。将这些TB相关DEGs与FerrDb来源的FRGs取交集，获得10个铁死亡相关DEGs。

蛋白质-蛋白质相互作用网络分析以及基于最大团中心性的枢纽基因排名鉴定出SOCS1作为核心候选基因之一（图S1，补充数字内容6）。其他候选基因的表达模式和判别性能见图S2和S3，补充数字内容7。SOCS1的表达模式在独立的公共数据集和体外MTB刺激的PBMC模型中进行了进一步评估。与相应的对照组相比，SOCS1在结核病患者外周血和MTB刺激的PBMC中持续上调（图1A–D）。ROC分析显示SOCS1在每个数据集特异性比较中具有可测量的判别能力，AUC值及95%置信区间总结于图1E。由于GSE39940包含其他疾病对照组，而GSE174566代表体外MTB刺激的PBMC模型，这些ROC分析反映的是结核病与其他疾病状态之间或MTB刺激与未刺激条件之间的判别，而非仅针对健康对照的诊断性能。考虑到其高最大团中心性排名、跨独立数据集的一致上调以及支持其在宿主免疫调节和潜在铁死亡相关过程中发挥作用的前期生物学证据，SOCS1被优先选为后续临床验证的基因。

开放多媒体模态

图1. 开放多媒体模态。SOCS1在独立公共结核病相关数据集中的表达和判别性能。（A）GSE28623中HC组和TB组SOCS1 mRNA表达。（B）GSE19491中HC组和TB组SOCS1 mRNA表达。（C）GSE39940中OD组和TB组SOCS1 mRNA表达。（D）GSE174566中对照组和MTB组SOCS1 mRNA表达。（E）森林图总结4个数据集特异性比较中SOCS1的AUC及95% CI。AUC = 受试者工作特征曲线下面积，CI = 置信区间，Control = 未刺激PBMC对照，HC = 健康对照，MTB = 结核分枝杆菌，OD = 其他疾病对照，PBMC = 外周血单核细胞，TB = 结核病。

3.2. 临床特征与外周血SOCS1表达

临床队列包括36名结核病患者和21名健康对照。基线和结核病特异性临床特征总结于表S3，补充数字内容2。年龄和性别分布在两组间无显著差异。与健康对照相比，结核病患者NEUT%和PLT水平更高，LYM%和HGB水平更低。CRP、ESR和痰培养分级仅在TB组中可用，未在组间进行比较。结核病患者外周血SOCS1 mRNA表达显著高于健康对照（图2A），与公共数据集结果一致。ROC分析显示结核病患者与健康对照之间的判别能力一般，AUC为0.731（95% CI = 0.599–0.864；图2B）。

开放多媒体模态

图2. 开放多媒体模态。外周血SOCS1 mRNA表达和ROC分析。（A）RT-qPCR显示结核病患者外周血SOCS1 mRNA表达显著高于健康对照。每个点代表1名参与者，箱形图表示中位数和四分位距。（B）ROC分析显示结核病患者与健康对照之间的判别能力一般，AUC为0.731，95% CI为0.599至0.864。AUC = 受试者工作特征曲线下面积，CI = 置信区间，HC = 健康对照，ROC = 受试者工作特征，RT-qPCR = 逆转录-定量聚合酶链反应，TB = 结核病。

3.3. 结核病组织标本中SOCS1蛋白表达

免疫组织化学染色显示SOCS1蛋白主要定位于细胞质和细胞核。与对照组织相比，结核组织显示更强的SOCS1染色，肺炎组织也显示染色强度增加的趋势（图3A–C）。ImageJ定量显示结核组织的SOCS1 MOD值显著高于对照组织。肺炎组织显示MOD值增加的趋势；然而，与对照或结核组织相比均未观察到显著差异（图3D）。

开放多媒体模态

图3. 开放多媒体模态。肺组织SOCS1蛋白的免疫组织化学检测和定量。（A）对照组织中SOCS1染色弱。（B）结核组织中SOCS1染色强，主要定位于细胞质和细胞核。（C）肺炎组织中也观察到SOCS1染色增加。（D）ImageJ定量显示结核组织的SOCS1 MOD值显著高于对照组织，而肺炎组织与结核组织或相邻非肿瘤对照组织相比无显著差异。棕黄色染色表示DAB阳性信号，蓝色染色表示苏木素复染的细胞核。SOCS1表达以MOD表示，计算为3个代表性视野中DAB阳性IOD的总和除以这些视野中分析的组织面积总和。DAB = 3,3′-二氨基联苯胺，IOD = 积分光密度，MOD = 平均光密度，TB = 结核病。Control表示相邻非肿瘤肺组织。

3.4. SOCS1表达与临床变量的关联

在结核病患者中，SOCS1表达与炎症和微生物学指标相关（图4A）。SOCS1与CRP（r = 0.358，P = .03）和ESR（r = 0.428，P = .009）呈正相关（图4B和C），提示与全身炎症负担相关。SOCS1表达与痰培养分级也呈正相关（r = 0.579，P < .001；图4D），提示与微生物学负担存在可能关系。SOCS1与NEUT%呈正相关但无统计学意义（图4E）。SOCS1与白细胞计数、LYM%、PLT、HGB、中性粒细胞-淋巴细胞比值或系统性免疫炎症指数之间未发现显著关联。

开放多媒体模态

图4. 开放多媒体模态。结核病患者外周血SOCS1表达与临床炎症或微生物学指标的关联。（A）相关热图显示SOCS1表达与临床变量的关联，红色和蓝色分别表示正相关和负相关。（B）SOCS1表达与CRP正相关。（C）SOCS1表达与ESR正相关。（D）SOCS1表达与痰培养分级正相关。（E）SOCS1表达与NEUT%呈正相关但无统计学意义。相关性采用Spearman秩相关检验评估。*P < .05；**P < .01；***P < .001。CRP = C反应蛋白，ESR = 红细胞沉降率，HGB = 血红蛋白，LYM% = 淋巴细胞百分比，NEUT% = 中性粒细胞百分比，NLR = 中性粒细胞-淋巴细胞比值，PLT = 血小板计数，SII = 系统性免疫炎症指数，TB = 结核病，WBC = 白细胞计数。

氧化应激相关指标分析显示，结核病患者血浆MDA水平高于健康对照，而血浆tGSH水平更低（均P < .001；图S4A和B，补充数字内容8；表S6，补充数字内容9）。在结核病患者中，MDA水平与SOCS1表达呈正相关（r = 0.473，P = .004），而tGSH水平与SOCS1表达呈负相关（r = ?0.337，P = .04；图S4C和D，补充数字内容8；表S6，补充数字内容9）。

4. 讨论

铁死亡是一种铁依赖的调控性细胞死亡形式，由脂质过氧化驱动，并且越来越多地与结核病中宿主细胞损伤和病理过程相关联。[6–9,20,21] 已有证据表明，MTB感染可触发宿主细胞中的铁死亡，而抑制铁死亡可能减轻感染相关损伤。[6] 这为在结核病中探索FRGs作为候选生物标志物提供了生物学依据。SOCS1是细胞因子信号传导的已知负调控因子，在免疫稳态和炎症中发挥重要作用。[10,11,13] 多项铁死亡相关转录组学研究已将SOCS1鉴定为结核病中持续上调的候选基因。[14–16] 此外，非结核病模型的证据表明，SOCS1可能参与铁死亡相关的调控过程，并通过涉及溶质载体家族7成员11、谷胱甘肽代谢和GPX4的途径调节细胞对铁死亡的敏感性。[22–24] 这些发现支持将SOCS1作为结核病中铁死亡相关候选基因进行考量，并为其进一步验证提供了依据。然而，大多数现有证据基于转录组筛选或机制推断，在临床样本中的验证仍然有限。本研究通过整合公共数据集与独立临床样本，评估了SOCS1的表达及其潜在辅助诊断价值，并考察了其与炎症标志物、微生物学负担和氧化失衡指标之间的关联，为SOCS1作为结核病中候选宿主应答生物标志物提供了进一步证据。

我们的结果显示，SOCS1在公共结核病数据集中持续上调，在结核病患者外周血中显著升高，且在结核组织中的蛋白水平表达强于对照组织。这些发现表明SOCS1的失调不仅局限于局部病变，在结核病中也可在全身水平检测到。跨队列、平台、研究设置和临床样本的一致表达模式支持了SOCS1在活动性结核病中上调的可重复性，并值得在临床生物标志物研究中进一步评估。ROC分析提示结核病患者与健康对照之间的判别能力一般，表明SOCS1可能具有潜在的辅助诊断价值。然而，由于外周血队列未包含临床相关的疾病对照，如肺炎患者或其他感染性或炎症性肺部疾病患者，SOCS1区分结核病与这些疾病的能力仍不确定。需要纳入此类对照的更大独立队列来进一步评估其潜在的辅助诊断价值。

CRP和ESR是活动性肺结核中常用的非特异性全身炎症和疾病活动标志物。[25] 本研究中，SOCS1表达与CRP和ESR呈正相关，提示SOCS1上调与结核病患者全身炎症负担相关。组织免疫组织化学结果进一步支持了这一解释。SOCS1蛋白在结核组织中的表达强于对照组织，而肺炎组织也显示增加趋势，表明局部SOCS1表达可能受炎症微环境影响。因此，SOCS1更应被视为反映结核病中宿主应答和炎症活动的候选生物标志物，而非结核病特异性的组织诊断标志物。尽管结核组织中SOCS1表达高于肺炎组织，但该差异未达统计学显著性，可能由于组织样本数量有限以及肺炎的炎症性质存在重叠。因此，需要纳入非结核性炎症性肺疾病的大型组织队列来确定SOCS1表达在结核病与其他肺部炎症病变之间是否存在定量差异。

尽管SOCS1是负调控因子，其与炎症标志物的正相关并不一定矛盾。一种合理的解释是，活动性结核病中持续的病原体刺激和炎症诱导SOCS1表达，而增加的SOCS1可能作为一种适应性或失调的反馈机制，优先抑制保护性抗微生物免疫，特别是控制细菌负担所必需的白细胞介素-12和IFN-γ相关信号通路，[26] 同时病理性炎症可能与持续的细菌负荷、慢性抗原刺激和组织破坏性免疫应答并存。这一解释与功能研究一致，研究表明MTB感染在巨噬细胞中诱导SOCS1，而抑制SOCS1可恢复促炎免疫微环境并减少胞内MTB活性。[17,27] 此外，靶向SOCS1的重组卡介苗已被证明可增强树突状细胞和T细胞活化并改善小鼠模型中对结核病的保护，进一步支持SOCS1作为抗结核病免疫重要负调控因子的作用。[18,28]

除炎症标志物外，我们还观察到SOCS1表达与痰培养分级之间存在显著正相关。与CRP和ESR等非特异性炎症标志物不同，痰培养分级更直接反映活性分枝杆菌负荷，分级越高通常表明病原体负荷越大和持续抗原刺激越强。因此，SOCS1与痰培养分级的关联提示SOCS1上调可能不仅反映全身炎症，还反映活动性结核病中持续的MTB刺激和更高的细菌负荷。这一发现与Masood等人一致，他们报告在肺外结核及更严重肺结核患者中SOCS1转录水平升高。[29,30] 综上所述，我们的发现为SOCS1失调参与以持续病原体刺激、增强的负免疫调控和受损的保护性抗微生物免疫为特征的免疫失衡提供了临床微生物学支持。然而，痰培养分级仍然是半定量测量，且我们的样本量有限；因此SOCS1与细菌负荷之间的关系需要使用更精确微生物学定量方法的更大队列进行验证。

生化分析显示结核病患者MDA水平更高和tGSH水平更低，且MDA和tGSH分别与SOCS1表达呈正相关和负相关。这些发现表明SOCS1上调与全身氧化失衡共存。然而，MDA和tGSH是氧化应激相关的生化指标而非铁死亡特异性标志物，可能受感染相关炎症、营养状况、抗氧化能力及其他代谢因素的影响。[31,32] 因此，这些发现支持SOCS1与氧化失衡之间的潜在关联，但未证明SOCS1直接调控结核病中的铁死亡。

需要进一步开展纳入谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）、溶质载体家族7成员11、脂质活性氧以及铁代谢指标等指标的机制研究，以明确结核分枝杆菌（MTB）感染期间SOCS1与铁死亡之间的关系。基于本研究发现及既往关于SOCS1介导细胞因子信号调控的证据[10,11,13]，我们补充了一幅示意图来总结SOCS1在结核病中提出的生物学背景（图5）。在该模型中，MTB感染可能通过模式识别受体/ toll样受体（PRR/TLR）信号通路以及干扰素-γ/细胞因子相关的JAK/STAT信号通路激活宿主免疫和炎症反应，进而诱导SOCS1基因上调。SOCS1升高可能作为JAK/STAT信号通路的负反馈调节因子发挥作用。在本研究中，SOCS1上调在临床上与炎症和微生物学负荷相关，表现为CRP、ESR升高及痰培养等级升高；同时与氧化失衡相关，表现为MDA升高和tGSH降低。该示意图旨在提供一个推测性的生物学框架，而非直接的机制学证据，其因果关系仍需进一步实验验证。

图5 所示机制提出了SOCS1与结核病中宿主炎症反应及氧化失衡之间的联系。结核分枝杆菌感染可能通过PRR/TLR信号通路和IFN-γ/细胞因子相关的JAK/STAT信号通路激活宿主免疫和炎症反应。激活的JAK/STAT信号可能促进SOCS1基因上调，导致SOCS1表达增加。SOCS1可能作为JAK/STAT信号通路的负反馈调节因子发挥作用。在本研究中，SOCS1表达升高与炎症及微生物学负荷相关，表现为CRP、ESR升高及痰培养等级升高；同时与氧化失衡相关，表现为MDA升高和tGSH降低。虚线箭头表示本研究中观察到的临床相关性，而非直接因果关系。

CRP = C反应蛋白，ESR = 红细胞沉降率，IFN-γ = 干扰素-γ，MDA = 丙二醛，TB = 结核病，tGSH = 总谷胱甘肽。

本研究存在若干局限性。首先，临床样本量相对较小，外周血队列缺乏肺炎等疾病对照以及潜伏性结核感染个体；因此，SOCS1的诊断效能及观察到的临床相关性应谨慎解读，并需在更大的疾病对照队列中进行验证。其次，免疫组化分析每组仅纳入6个样本，且对照组织为肺腺癌病例中相对正常的邻近肺组织，可能不能完全代表健康肺组织。尽管纳入了肺炎组织作为炎症性疾病对照，但仍无法完全确定SOCS1组织表达对于结核病的特异性。第三，尽管在患者选择过程中考虑了临床记录的其他病原体合并感染，但并非所有参与者都接受了全面的合并感染病原体筛查；因此，无法完全排除未检测到的或亚临床合并感染对SOCS1表达的影响。最后，本研究为横断面观察性研究，未开展机制验证。MDA和tGSH的分析为间接手段，因此无法建立SOCS1表达与铁死亡相关细胞死亡之间的因果关系。

5. 结论

总之，本研究证实了SOCS1在公共数据集、外周血样本和肺组织标本中均于结核病中上调，并提示其与炎症负荷、微生物学负荷及氧化失衡相关。尽管SOCS1的辅助诊断价值和生物学作用仍需在多中心大样本队列和功能性研究中得到证实，但我们的发现为未来宿主反应生物标志物研究提供了基础，并为结核病的辅助诊断和疾病活动度评估提出了潜在途径。

致谢

作者感谢所有参与者以及参与样本采集和实验工作的临床和实验室人员。统计分析由具有生物医学数据分析经验的研究者完成。

作者贡献

构思与设计：徐昆、冯宁

数据整理：徐昆、李莹莹、吴健、莫少少

正式分析：徐昆

调查研究：徐昆、李莹莹、吴健、莫少少、何明、李托地

方法学：徐昆、冯宁

软件使用：徐昆

可视化：徐昆、李托地

资源提供：李莹莹、吴健、莫少少、何明、李托地

资金获取：徐昆、李托地、冯宁

项目管理：李托地、冯宁

监督指导：李托地、冯宁

验证：李托地、冯宁

撰写初稿：徐昆

审阅与编辑：李托地、冯宁

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