甲状腺眼病外周血免疫细胞特征与关键基因调控网络的临床研究

【字体: 时间:2025年08月07日 来源:Scientific Reports 3.9

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  本研究聚焦甲状腺眼病(TED)的免疫机制,通过横断面临床研究结合RNA-seq技术,揭示了中性粒细胞异常活化与MMP9、TNFRSF10C等10个核心基因的调控网络。福建医科大学附属第二医院团队发现TED患者外周血中性粒细胞显著升高,并通过WGCNA分析鉴定了与中性粒细胞正相关的关键基因,为TED的靶向治疗提供了新思路。

  

甲状腺眼病(Thyroid Eye Disease, TED)作为一种与Graves病(GD)密切相关的自身免疫性疾病,长期困扰着临床医生和研究者。这种疾病不仅导致患者眼球突出、视力受损等严重症状,更因其复杂的发病机制使得治疗手段受限。当前临床主要依赖糖皮质激素治疗,但随之而来的糖尿病、感染等副作用让医患双方都陷入两难境地。更令人担忧的是,约20-40%的GD患者会进展为TED,而全球发病率高达9/10,000,女性风险尤为突出。

面对这一临床困境,福建医科大学附属第二医院的研究团队开展了一项创新性研究。他们首先对81例TED患者和165例GD患者进行横断面分析,发现TED组中性粒细胞计数显著升高(3.70 vs 3.30×109/L,P=0.025)。随后通过RNA-seq检测5例TED、15例GD和5例健康人的外周血单个核细胞(PBMC),运用加权基因共表达网络分析(WGCNA)技术,成功构建了包含42个模块的基因网络。

研究采用三大关键技术:1)横断面临床研究比较TED与GD患者的免疫细胞差异;2)RNA-seq结合WGCNA筛选关键模块(发现lightcyan和thistle2模块与TED显著相关);3)CIBERSORT算法分析免疫细胞浸润特征。这些方法的组合应用为揭示TED的分子机制提供了多层次证据。

临床特征分析

横断面数据显示,与GD组相比,TED组患者年龄更大(P<0.01),甲状腺功能指标FT3、FT4较低而TSH较高,提示甲状腺功能状态与TED发生存在关联。更重要的是,TED组外周血白细胞(6.80 vs 6.30×109/L)、中性粒细胞(3.70 vs 3.30)和嗜碱性粒细胞计数显著升高(P均<0.05),首次明确了中性粒细胞在TED中的关键地位。

WGCNA核心发现

通过β=14的软阈值构建基因共表达网络,筛选出与TED最相关的lightcyan模块(r=0.58)和thistle2模块(r=0.74)。从lightcyan模块中进一步鉴定出10个枢纽基因:MMP9(基质金属蛋白酶9)、BPI(杀菌渗透性增加蛋白)、CD177(中性粒细胞特异性抗原)、MPO(髓过氧化物酶)、CEACAM8/1(癌胚抗原相关细胞粘附分子)、SLPI(分泌型白细胞蛋白酶抑制剂)、AZU1(天青杀素)、KCNJ15(钾通道蛋白)和TNFRSF10C(肿瘤坏死因子受体超家族成员)。这些基因均与中性粒细胞活性呈显著正相关(r=0.78-0.96,P<0.01)。

免疫细胞特征

CIBERSORT分析显示,TED患者外周血中性粒细胞显著增加,而CD8+ T细胞、静息NK细胞和M0型巨噬细胞减少。RT-qPCR验证发现TNFRSF10C在TED组的表达量显著高于GD组(1.963 vs 0.451,P=0.022),这一基因作为TNF受体超家族成员,可能通过调控免疫细胞迁移参与TED发生。

机制探讨

研究揭示了中性粒细胞及其相关基因网络在TED中的核心作用:MMP9通过降解细胞外基质促进炎症扩散;CD177介导中性粒细胞迁移;MPO产生的次氯酸加剧氧化应激;而TNFRSF10C可能通过共刺激信号放大免疫反应。这些发现为理解TED的"无菌性炎症"特征提供了新视角——中性粒细胞过度激活可能通过释放中性粒细胞胞外陷阱(NETs)等途径,持续驱动自身免疫反应。

这项发表于《Scientific Reports》的研究具有重要临床价值:首次系统鉴定了TED特异性基因标记物,其中TNFRSF10C等靶点可为开发新型免疫调节剂提供方向。研究还提示监测外周血中性粒细胞计数可能成为TED早期预警指标。未来针对这些枢纽基因的干预策略,或将突破当前糖皮质激素治疗的局限,为TED患者带来更安全有效的治疗方案。

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