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May 26, 2023

GPX4는 주요 페롭토시스 바이오마커이며 소아 패혈증의 면역 세포 집단 및 면역 체크포인트와 상관관계가 있습니다

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 11358(2023) 이 기사 인용 476 액세스 지표 세부 정보 패혈증은 감염으로 인한 염증에 대한 신체의 통제되지 않은 반응입니다.

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 11358(2023) 이 기사 인용

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패혈증은 감염으로 인한 염증에 대한 신체의 통제되지 않은 반응으로, 생명을 위협하는 다기관 기능장애(MODS)를 초래합니다. 패혈증에 대한 연구가 최근 몇 년간 크게 발전했음에도 불구하고, 패혈증의 병태생리학은 완전히 알려지지 않은 상태로 남아 있습니다. Ferroptosis는 패혈증 발병에 영향을 미칠 수 있는 새로운 유형의 프로그램된 세포 사멸입니다. 그러나 정확한 메커니즘은 여전히 ​​​​탐구되어야합니다. 본 논문에서는 GEO(Gene Expression Omnibus) 데이터베이스를 통해 4개의 소아 패혈증 데이터세트[훈련 데이터세트(GSE26378 및 GSE26440) 및 검증 데이터세트(GSE11755 및 GSE11281)]를 선택했으며, 페롭토시스-관계-유전자(DE- FRG)는 결국 생물정보학 조사를 통해 발견되었습니다. 기능적 주석은 GO 및 KEGG 경로 강화 분석을 사용하여 수행되었습니다. 이후, 단백질-단백질 상호작용(PPI) 네트워크 구축 및 MCODE 모듈 연구를 통해 4개의 Core-FRG(FTH1, GPX4, ACSL1 및 ACSL6)가 추출되었습니다. 결과적으로 검증 데이터 세트를 사용하여 Hub-FRG(GPX4)를 찾았으며 면역 개체군(호중구, r = − 0.52; CD8 T 세포, r = 0.43)과 면역 체크포인트(CD274, r = − 0.42)의 상관 관계 탐색이 이루어졌습니다. 구현되었습니다. 패혈증의 마커로서 GPX4의 유용성은 패혈증의 마우스 모델에서 평가되었습니다. 이번 연구 결과는 GPX4가 소아 패혈증의 예측 및 치료를 위한 중요한 바이오마커이자 새로운 잠복 면역요법 표적임을 입증합니다.

패혈증은 감염에 대한 신체의 통제되지 않은 염증 반응으로 정의되며, 이는 다양한 장기 부전을 일으키고 생명을 위협합니다1. 패혈증은 발병률과 사망률이 높습니다2. 매일 전 세계적으로 거의 14,000명이 패혈증으로 사망합니다. 더 중요한 것은 어린이의 패혈증 발생률이 다른 인구 집단에 비해 5세 미만 어린이와 관련된 발생률이 40%로 가장 높다는 것입니다. 패혈증으로 사망한 어린이의 대다수는 가난한 지역사회에 살았습니다3,4. 더욱이, 패혈증 치료에는 많은 의료자원이 필요하고, 인류 건강에 심각한 위협이 되며, 삶의 만족도에 해로운 영향을 미치게 됩니다4. 패혈증 발병기전은 매우 복잡합니다. 이전 연구에서는 관련 염증성 면역 반응에 초점을 맞춰 어느 정도 진전을 이루었지만 임상 시험 연구에서는 충분한 돌파구를 얻지 못했습니다. 결과적으로 패혈증에 대한 연구는 여전히 도전적이고 중요합니다.

Ferroptosis는 최근 과학적 조사의 초점이 된 생물학의 새로운 개념입니다. 이는 세포사멸, 괴사 및 자가포식으로 인해 프로그래밍된 독특한 종류의 철 의존성 세포 사멸입니다5. 페롭토시스는 주로 세포에서 글루타티온 퍼옥시다제 4(GPX4) 생산의 불활성화 또는 감소로 인해 발생하며, 이로 인해 지질 반응성 산소종(ROS)이 증가하고 궁극적으로 세포 사멸이 발생합니다6,7,8. 세포 모양 측면에서 페롭토시스는 미토콘드리아가 작아지고 막 밀도와 파열이 증가하며 크리스타가 감소합니다9. 최근 연구에 따르면 패혈증 환자의 심한 스트레스 반응은 체내 이온, 지방, 에너지의 대사 이상을 초래할 수 있으며10, 철 대사의 불균형은 패혈증의 병태생리와 직접적으로 연관되어 있음이 밝혀졌습니다11. 헵시딘 상승은 패혈증으로 인한 사망 위험이 더 낮은 것과 관련이 있었습니다12,13. Prauchner CA는 ROS의 축적이 패혈증의 다양한 장기 기능 장애의 시작과 진행에 중요하다는 사실을 발견했습니다14. 이전에는 종양 및 페롭토시스와 관련된 연구에서 흔히 관찰되었으나, 페롭토시스 및 소아 패혈증에 대한 연구는 거의 보고되지 않았습니다. 결과적으로, 소아 패혈증의 진행에서 페롭토시스의 분자 조절 및 메커니즘에 대한 더 많은 연구가 시급히 필요합니다. 본 연구는 페롭토시스와 소아 패혈증의 연관성을 돌파구로 삼아 GEO로부터 데이터 세트를 확보하고, 생물정보학 분석을 수행하고, Hub-FRG를 선별하고, 이들의 면역 세포 집단과 면역 체크포인트의 상관관계 분석 및 생물학적 검증을 수행합니다. , 예측 가치의 새로운 바이오마커, 잠재적인 면역치료 목표 및 소아 패혈증 연구를 위한 이론적 기초를 제공하기 위해(그림 1).