Блог

May 26, 2023

GPX4 является ключевым биомаркером ферроптоза и коррелирует с популяциями иммунных клеток и иммунными контрольными точками при детском сепсисе.

Scientific Reports, том 13, номер статьи: 11358 (2023) Цитировать эту статью 476 Доступы Метрики Подробности Сепсис – это неконтролируемая реакция организма на воспаление, вызванное инфекцией, которое

Том 13 научных отчетов, номер статьи: 11358 (2023) Цитировать эту статью

476 Доступов

Подробности о метриках

Сепсис – это неконтролируемая реакция организма на вызванное инфекцией воспаление, приводящая к опасной для жизни полиорганной дисфункции (СПОН). Хотя исследования сепсиса в последние годы значительно продвинулись, его патофизиология остается совершенно неизвестной. Ферроптоз — новый тип запрограммированной гибели клеток, который может влиять на развитие сепсиса. Однако точный механизм еще предстоит изучить. В этой статье четыре набора данных по педиатрическому сепсису [наборы обучающих данных (GSE26378 и GSE26440) и наборы проверочных данных (GSE11755 и GSE11281)] были выбраны из базы данных GEO (Gene Expression Omnibus), а также 63 дифференциальных выражения генов, связанных с ферроптозом (DE- ФРГ) в конечном итоге были обнаружены с помощью биоинформатических исследований. Функциональную аннотацию проводили с использованием анализа обогащения путей GO и KEGG. Затем после построения сети белок-белкового взаимодействия (PPI) и исследования модуля MCODE были извлечены четыре Core-FRG (FTH1, GPX4, ACSL1 и ACSL6). Следовательно, Hub-FRG (GPX4) был обнаружен с использованием наборов проверочных данных, и было проведено корреляционное исследование популяций иммунитета (нейтрофилы, r = - 0,52; Т-клетки CD8, r = 0,43) и контрольных точек иммунитета (CD274, r = - 0,42). реализовано. Полезность GPX4 в качестве маркера сепсиса оценивалась на мышиной модели сепсиса. Результаты показывают, что GPX4 является важнейшим биомаркером и новой мишенью латентной иммунотерапии для прогнозирования и терапии детского сепсиса.

Сепсис определяется как неконтролируемая воспалительная реакция организма на инфекцию, которая вызывает поражение различных органов и ставит под угрозу жизнь1. Сепсис имеет высокий уровень заболеваемости и смертности2. Каждый день почти 14 000 человек во всем мире умирают от сепсиса. Что еще более важно, заболеваемость сепсисом у детей является самой высокой: 40% случаев приходится на детей в возрасте до пяти лет по сравнению с другими группами населения. Большинство детей, умерших от сепсиса, жили в бедных общинах3,4. Кроме того, лечение сепсиса требует большого количества медицинских ресурсов, представляет значительную угрозу здоровью человека и оказывает пагубное влияние на удовлетворенность жизнью4. Патогенез сепсиса чрезвычайно сложен. Предыдущие исследования были сосредоточены на связанном с ним воспалительном иммунном ответе и добились определенного прогресса, но клинические испытания не дали достаточного прорыва. В результате исследования сепсиса остаются сложными и важными.

Ферроптоз — новая концепция в биологии, которая недавно стала предметом научных исследований. Это особый вид железозависимой гибели клеток, запрограммированный в результате апоптоза, некроза и аутофагии5. Ферроптоз в первую очередь вызван инактивацией или снижением выработки глутатионпероксидазы 4 (GPX4) в клетках, что приводит к увеличению количества активных форм кислорода в липидах (АФК) и, в конечном итоге, к гибели клеток6,7,8. Что касается формы клеток, ферроптоз приводит к уменьшению размера митохондрий, увеличению плотности и разрыва мембран, а также уменьшению кристы9. Недавние исследования показали, что тяжелая стрессовая реакция у пациентов с сепсисом может привести к нарушению метаболизма ионов, жиров и энергии в организме10, а дисбаланс метаболизма железа напрямую связан с патофизиологией сепсиса11. Повышение уровня гепсидина было связано с более низким риском смерти от сепсиса12,13. Prauchner CA обнаружил, что накопление АФК имеет решающее значение в начале и прогрессировании нарушений функций различных органов при сепсисе14. Ранее это часто наблюдалось в исследованиях, связанных с опухолями и ферроптозом, тогда как об исследованиях ферроптоза и детского сепсиса сообщалось редко. В результате срочно необходимы дополнительные исследования молекулярной регуляции и механизма ферроптоза в прогрессировании детского сепсиса. В этом исследовании связь между ферроптозом и детским сепсисом рассматривается как точка прорыва, получают наборы данных из GEO, проводят биоинформатический анализ, проверяют Hub-FRG, а также проводят корреляционный анализ их популяций иммунных клеток и иммунных контрольных точек, а также биологическую проверку. , чтобы обеспечить новый биомаркер прогностической ценности, потенциальную иммунотерапевтическую мишень и теоретическую основу для исследования детского сепсиса (рис. 1).