《BMC Infectious Diseases》:Candidate target genes in sepsis diagnosis and therapy: identifying hub genes with a spotlight on KLRB1
编辑推荐:
脓毒症死亡率高,现有诊疗手段有限。研究人员分析多个数据集,筛选差异表达基因(DEGs)。发现 9 个与脓毒症密切相关的 Hub 基因,其中 KLRB1 最为关键,为脓毒症的检测和治疗提供了潜在靶点,意义重大。
脓毒症,这个隐匿在重症监护病房中的 “夺命杀手”,每年无情地夺走无数生命,已然成为全球公共卫生领域的沉重负担。尽管现代医学不断进步,但脓毒症的发病机制和分子机制依旧如同迷雾般模糊不清,现有的治疗手段,像抗生素、液体复苏和器官支持等,在它面前常常显得力不从心,难以满足临床需求。寻找新的治疗靶点和生物标志物,成为了对抗脓毒症这场艰难战役的关键突破口。
在这样的背景下,南京医科大学连云港临床学院、连云港市第一人民医院急诊科等机构的研究人员勇挑重担,开展了一项意义非凡的研究。他们的研究成果发表在《BMC Infectious Diseases》杂志上,为脓毒症的诊疗开辟了新的方向。
研究人员为了深入剖析脓毒症的分子机制,从公共数据库下载了 GSE54514、GSE57065、GSE69528、GSE95233 和 GSE131761 等多个转录组数据集,这些数据集涵盖了健康人和脓毒症患者的基因表达信息。研究人员运用 Limma 软件包在 R 语言环境下筛选差异表达基因(DEGs) ,设定调整后的 P 值 < 0.05 且 | log?FC|≥0.58 为筛选标准,同时通过 Benjamini-Hochberg 程序校正 P 值以控制多重比较错误。接着,对各数据集的 DEGs 取交集得到 Hub 基因。此外,还分析了 GSE54514 和 GSE95233 数据集中预后良好和预后不良患者的 DEGs,并利用实时定量聚合酶链反应(qRT-PCR)对生物信息学分析结果进行验证 。
在研究结果部分,首先是筛选 DEGs 和鉴定 Hub 基因。经过严谨的分析,研究人员发现了 7 个在脓毒症患者中上调的基因,分别是核糖核酸酶 A 家族成员 2(RNASE2)、核糖核酸酶 A 家族成员 3(RNASE3)、组织蛋白酶 G(CTSG)、分泌型白细胞蛋白酶抑制剂(SLPI)、肿瘤坏死因子 α 诱导蛋白 6(TNFAIP6)、肽聚糖识别蛋白 1(PGLYRP1)、溶酶体细胞器生物发生复合体 1 亚基 1(BLOC1S1) ;以及 2 个下调基因,即核糖体蛋白 L10a(RPL10A)和杀伤细胞凝集素样受体 B1(KLRB1) 。这 9 个基因被确定为 Hub 基因,它们在脓毒症的发生发展过程中可能起着关键作用。
其次是富集分析。在不同的数据集中,研究人员对健康供体与脓毒症患者之间、以及不同预后患者之间的 DEGs 进行了功能富集分析。结果显示,这些 DEGs 在生物过程(BP)、细胞成分(CC)、分子功能(MF)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)信号通路等方面均有不同程度的富集 。这表明脓毒症的发生发展涉及多个生物学过程和信号通路的异常,而这些 Hub 基因可能通过参与这些过程和通路来影响脓毒症的进程。
然后是 Hub 基因在不同预后脓毒症患者中的差异。对比预后良好和预后不良的脓毒症患者,研究人员发现某些基因如 RNASE2、RNASE3、CTSG、SLPI 和 BLOC1S1 在预后良好组中表达较高;而 TNFAIP6、RPL10A 和 KLRB1 在预后不良组中表达较高 。不过,KLRB1 和 TNFAIP6 在不同数据集里的表达趋势存在差异,这暗示着它们的调控机制可能更为复杂,需要进一步深入研究。
最后是 qRT-PCR 验证 Hub 基因的差异表达。qRT-PCR 结果显示,除了 CTSG 在脓毒症患者和健康供体之间无表达差异外,其余 8 个 Hub 基因的表达趋势与生物信息学分析结果一致 。而且,与预后良好的脓毒症患者相比,KLRB1 在预后不良患者中低表达,这一结果为 KLRB1 作为脓毒症预后标志物提供了有力证据。此外,研究人员还进行了相关性分析,发现 Hub 基因与急性生理学与慢性健康状况评分系统 Ⅱ(APACHE Ⅱ)评分、淋巴细胞计数、重症监护病房(ICU)住院天数等临床指标存在相关性 ,这进一步揭示了 Hub 基因在脓毒症病情评估中的潜在价值。
综合来看,研究人员通过对多个数据集的深入分析,鉴定出了 9 个与脓毒症密切相关的 Hub 基因,其中 KLRB1 在脓毒症的分子机制中最为关键,有望成为脓毒症检测和治疗的潜在靶点。不过,该研究也存在一些局限性,比如样本量较小,KLRB1 的功能和作用通路尚未完全明确等。未来还需要更大规模的研究和更深入的实验来进一步验证这些发现,探索 KLRB1 的具体作用机制,为脓毒症的诊疗带来新的突破,让更多患者能够摆脱脓毒症的威胁,重获健康。
濞戞挸顑堝ù鍥┾偓鐟邦槹瀹撳孩瀵奸敂鐐毄閻庢稒鍔掗崝鐔煎Υ婵犲洠鍋撳宕囩畺缂備礁妫滈崕顏呯閿濆牓妯嬮柟娲诲幘閵囨岸寮幍顔界暠闁肩瓔鍨虫晶鍧楁閸撲礁浠柕鍡楊儐鐢壆妲愰姀鐙€娲ゅù锝嗘礋閳ь剚淇虹换鍐╃閿濆牓妯嬮柛鎺戞閻庤姤绌遍崘顓犵闁诡喓鍔庡▓鎴︽嚒椤栨粌鈷栭柛娆愬灩楠炲洭鎯嶉弮鍌楁晙
10x Genomics闁哄倹婢橀幖顪渋sium HD 鐎殿喒鍋撻柛姘煎灠瀹曠喓绱掗崱姘姃闁告帒妫滄ご鎼佹偝閸モ晜鐣遍柛蹇嬪姀濞村棜銇愰弴鐘电煁缂佸本妞藉Λ鍧楀礆閸℃ḿ鈧粙鏁嶉敓锟�
婵炲棎鍨肩换瀣▔鐎n厽绁癟wist闁靛棗锕g粭澶愬棘椤撶偛缍侀柛鏍ㄧ墱濞堟厤RISPR缂佹稒鐩埀顒€顦伴悧鍝ヤ沪閳ь剟濡寸€n剚鏆╅悗娑欏姃閸旓拷
闁告娲滅划蹇涙嚄閻愬銈撮幖鏉戠箰閸欏棝姊婚妸銉d海閻犱焦褰冮悥锟� - 婵烇絽宕崣鍡樼閸℃鎺撶鎼达綆鍎戝☉鎾亾濞戞搩浜滃畷鐔虹磼閸℃艾鍔掗悗鍦仱閻涙瑧鎷嬮幑鎰靛悁闁告帞澧楅弳鐔煎箲椤斿灝绐涢柟璨夊倻鐟㈤柛娆樺灥椤宕犻弽顑帡寮搁敓锟�
濞戞挸顑堝ù鍥Υ婵犲嫮鐭庨柤宕囧仜閸炴挳鎽傜€n剚顏ら悹鎰╁妺缁ㄧ増鎷呭⿰鍐ㄧ€婚柡瀣姈閺岀喎鈻旈弴鐘虫毄閻庢稒鍔掗崝鐔煎Υ閿燂拷