Sepsis bilan og'rigan keksa bemorlarda buzilgan immunologik xususiyatlarni o'rganish uchun butun transkriptom tahlili

Abstrakt

Fon

Sepsis og'ir bemorlarda tez-tez uchraydigan asorat bo'lib, juda heterojen bo'lib, yuqori kasallanish va o'lim ko'rsatkichlari bilan bog'liq, ayniqsa keksa odamlarda. Biologik yo'llarni tahlil qilish uchun RNK ketma-ketligini (RNK-Seq) qo'llash klinik va molekulyar genetik tadqiqotlarda keng qo'llaniladi, ammo sepsisli keksa bemorlarda olib borilgan tadqiqotlar hali ham mavjud emas. Shunday qilib, biz sepsis uchun reanimatsiya bo'limiga (ICU) yotqizilgan keksa bemorlarda o'limga bog'liq biologik xususiyatlar va transkriptomik xususiyatlarni o'rgandik.

cistanche tubulosa - immunitet tizimini yaxshilaydi

Usullari

Biz Taichung Veterans umumiy kasalxonasida ICUdan sepsis bilan og'rigan 37 keksa bemorlarni ro'yxatga oldik. 1 va 8-kunlarda RNK-Seq tahlili uchun klinik va laboratoriya ma'lumotlari, shuningdek qon namunalari yig'ildi. Biz DVID boyitish tahlili va Gen to'plamini boyitish tahlili orqali 8-kun va 1-kun oralig'ida differentsial tarzda ifodalangan genlarning dinamik transkriptomi va boyitilgan yo'llarini aniqladik. Keyin, MiXCR yordamida T hujayralari repertuarining xilma-xilligi tahlil qilindi.

Natijalar

Umuman olganda, 37 bemorda sepsis bor edi va javob beruvchilar va javob bermaganlar asosiy komponentlarni tahlil qilish orqali guruhlangan. 7-kundagi SOFA ko'rsatkichlari, uzoqroq ventilyator kunlari, ICUda qolish muddati va kasalxonada o'lim darajasi javob bermagan guruhda javob beruvchi guruhga qaraganda ancha yuqori bo'ldi. Sepsisli keksa ICU bemorlarida 8-kuni ZDHCC19, ALOX15, FCER1A, HDC, PRSS33 va PCSK9 kabi tug'ma immunitet va yallig'lanish bilan bog'liq genlar ko'tarildi. Differensial ravishda ifodalangan genlar (DEG) transkripsiyani tartibga solish, adaptiv immun javob, immunoglobulin ishlab chiqarish, transkripsiyani salbiy tartibga solish va immun javob bilan boyitilgan. Bundan tashqari, javob beruvchilar guruhida{11}} kunga nisbatan T-hujayra retseptorlarining xilma-xilligi ko'proq bo'ldi-1, bu ularning javob bermagan bemorlarga nisbatan sepsisdan yaxshi tartibga solinishidan dalolat beradi. .

Xulosa

Sepsisdan o'lim va kasallanish keksa odamlarda yuqori edi. Biz RNK-Seq ma'lumotlari asosida funktsional yo'l va MiXCR tahlillari bilan o'limga tegishli biologik xususiyatlar va transkriptomik xususiyatlarni aniqladik; va javob beruvchi guruh tug'ma immunitetni ko'targanligini va T-hujayralarining xilma-xilligini oshirganligini aniqladi; javob bermaydigan guruh bilan solishtirganda. RNK-Seq davolash natijalarini to'g'ri va erta bashorat qilish uchun qo'shimcha qo'shimcha ma'lumotlarni taqdim etishi mumkin.

cistanche o'simlik - immunitet tizimini oshiradi

Kalit so'zlar

Sepsis, RNK-Seq, Keksa ICU bemori, Differensial ifodalangan genlar, T-hujayra retseptorlari

Kirish

Sepsis - bu hayot uchun xavfli bo'lgan klinik sindrom. U xossaning infektsiyaga tartibsiz munosabati natijasida hosil bo'ladi va ayniqsa keksa aholi uchun juda heterojen va halokatli global sog'liq uchun tahdiddir [1, 2]. Oldingi tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, keksa bemorlarda sepsis xavfi yuqori va kasallikning og'irligi umumiy populyatsiyaga qaraganda ancha yuqori. Sepsis tufayli reanimatsiya bo'limiga (ICU) yotqizilgan keksa bemorlar soni so'nggi yigirma yil ichida keksa odamlar sonining doimiy o'sishi tufayli doimiy ravishda o'sib bormoqda [4]. Shunisi e'tiborga loyiqki, tibbiy yordam ko'rsatishning yuqori intensivligiga qaramay, ICUga yotqizilgan keksa bemorlarda o'lim darajasi yuqoriligicha qolmoqda, ammo sepsisli keksa bemorlarda davolanishga javob beradigan biologik yo'llarni ko'rib chiquvchi tadqiqotlar hali ham mavjud emas [5]. Keksa odamlarning immun tizimi yoshi ulg'aygan sari ko'plab biologik o'zgarishlarga duchor bo'ladi. Bu keksa odamlarning immunitetiga ta'sir qiladi, natijada immunitet tanqisligi holatlari ehtimoli ko'proq bo'ladi [6]. Buzilgan adaptiv immunitet keksalarda immunosensensiyaning hal qiluvchi xususiyati hisoblanadi [7, 8], ammo keksalarda sepsis paytida transkriptomik xususiyatlar o'rganilmaganligicha qolmoqda. Ushbu o'zgarishlar nafaqat bakterial infektsiyalarga moyillikni, balki sepsisning rivojlanishini va klinik natijalarini ham aniqlaydi [6]. Shu sababli, ICUga yotqizilgan keksa bemorlarda turli xil immunologik javoblarni va o'limga bog'liq biologik xususiyatlarni o'rganish juda muhimdir [9, 10].

Sepsis juda heterojen bo'lib, murakkab va dinamik immunologik reaktsiyalar bilan tavsiflanadi, ular boshlang'ich haddan tashqari yallig'lanish reaktsiyasini, so'ngra tartibga solinmagan / charchagan adaptiv immunitetni o'z ichiga oladi [11]. Bir nechta tadqiqotlar sepsisdan keyin o'zgargan adaptiv immunitetni ko'rsatdi; immunoparaliz deb ataladigan narsa sepsis bilan og'rigan bemorlarda immunitetning doimiy buzilishiga olib keladigan asosiy immunologik xususiyatlardan biri bo'lib ko'rinadi [12]. RNK-Seq oldingi tadqiqotlarda sepsisli bemorlarda transkriptomik imzo yoki "subendotip" ni topish uchun ishlatilgan. Sepsis bilan bog'liq bo'lgan subgenotiplar sepsisdan keyin organ disfunktsiyasining erta yaxshilanishi, immunitet tanqisligi bo'lgan bemorlarda zaiflashtirilgan adaptiv immunitet va septik shok bo'lgan bemorlarda steroidlarga javob berishdir [13, 14]. RNK-Seq ma'lumotlaridan foydalangan holda, MiXCR kabi analitik vositalar yaqinda T-hujayra retseptorlari (TCR) xilma-xilligini aniqlash uchun ishlab chiqilgan [15, 16]. Ushbu tadqiqotda biz septik bemorlarning dinamik transkriptomiyasini 1 va 8-kun juftlik namunalarini o'rganib chiqdik va immunitet tanqisligi bo'lgan septik bemorlarda T hujayralari xilma-xilligi kamayganligi va T hujayralari funktsiyasi buzilganligini aniqladik. Ushbu tadqiqot o'lim bilan bog'liq biologik xususiyatlar va transkriptomik xususiyatlarni o'rganish, sepsis uchun ICUga yotqizilgan keksa bemorlarda adaptiv immunitet bilan bog'liq signalizatsiyani yaxshiroq tushunishga qaratilgan.

cistanche tubulosa - immunitet tizimini yaxshilaydi

Cistanche Enhance Immunity mahsulotlarini ko'rish uchun shu yerni bosing

【Batafsil ma'lumot so'rang】 Email:cindy.xue@wecistanche.com / Whats App: 0086 18599088692 / Wechat: 18599088692

Materiallar va usullar Tadqiqot dizayni va ma'lumotlarni yig'ish

Tadqiqot TCVGH institutsional ko'rib chiqish kengashi tomonidan ma'qullangan (IRB no. CE20069B) va barcha ishtirokchilardan xabardor qilingan rozilik olindi. 2018-yil dekabridan 2022-yilning yanvarigacha Taichung veterans umumiy kasalxonasidan (TCVGH) 37 nafar keksa ICU bemorlari ishga olindi. Roʻyxatga olish vaqtida demografik maʼlumotlar yigʻildi va 1 va 8-kunlarda asosiy qon namunalari olindi. transkriptom, ikki 4 ml qon alikvotu steril EDTA vakutaynerlarida yig'ildi va darhol 10,5 ml RNAlater® (TermoFisher, Waltham, MA, AQSh) o'z ichiga olgan RNKazsiz flakonlarga o'tkazildi.

RNK ekstraktsiyasi va ketma-ketligi

Ushbu tadqiqotda biz RNKni PAXgene Blood RNK Kit bilan ajratib oldik va o'rtacha RNK yaxlitlik soni (RIN) 8,31±0,58 edi. Kutubxonani qurishda ishlab chiqaruvchining koʻrsatmalariga amal qilindi va keyingi tajribalarda 1,{5}} ng parchalangan RNK ishlatildi. 150-NovaSeq platformasida (Illumina, Inc., San-Diego, CA, Amerika Qo'shma Shtatlari) RNK-Seq uchun bp juftlashtirilgan o'qishlar ishlatilgan va har bir namuna kamida 50-60 million o'qishga ega edi. RNK-seq ma'lumotlar to'plami GSE216902 kirish raqami ostida Milliy Biotexnologiya Axborot Markazi (NCBI) Gen ifodasi Omnibusiga (GEO) saqlangan. Ma'lumotlar to'plami hujayra nisbati va yo'l tahlili uchun ishlatilgan.

Ketma-ket organ etishmovchiligini baholash (SOFA) reytingi

Ketma-ket organ etishmovchiligini baholash (SOFA) reytingi sepsis bilan bog'liq organlar etishmovchiligining raqamli qiymatidir, ya'ni muvaffaqiyatsiz organlarning soni va zo'ravonligini aniqlaydi. Har bir ball 0 dan 4 gacha, yuqoriroq ball esa organ disfunktsiyasining yomonlashganini ko'rsatadi [17]. Biz javob beruvchilarni (R) va javob bermayotganlarni (NR) aniqlash uchun SOFA ballaridagi dinamik o'zgarishdan foydalandik va agar SOFA ballining 1 kundan 7 kungacha pasayishi 2 dan kam bo'lsa, ishtirokchi NR deb tasniflandi [13, 18, 19] .

RNK-Seq ma'lumotlarining bioinformatika tahlillari 

Sekvensiya yuqori sifatli edi, 30 Phred ballari qoʻllanildi va HISAT2 ketma-ketlik oʻqishlarini mos yozuvlar genomiga (GRCh38/hg38) [20] xaritalashtirdi. R paketi DEseq2 [21] differensial ravishda ifodalangan genlarni (DEG) aniqlash uchun ishlatilgan va o'qishlar soni FeatureCounts [22] yordamida hisoblangan. O'rtacha xaritalash tezligi va o'qish soni mos ravishda 87,6±4,8% va 65,5±17,6 million o'qishni tashkil etdi. Profiler [23] R to'plami Genomlar (KEGG, https://www.genome.jp/kegg/) va Gen Ontologiyasi (GO, http://geneontology.org) asosida funktsional boyitish va yo'l tahlilini amalga oshirish uchun ishlatilgan. /) ma'lumotlar bazalari. 0,05 dan kam tuzatilgan p-qiymati sezilarli darajada boyitilgan deb hisoblanadi. Barcha differensial ravishda ifodalangan genlar Gen to'plamini boyitish tahlili (GSEA) [24] yordamida funktsional izohlangan va Cytoscape 3.9.0 [25] vizual boyitish xaritasi yaratilgan. Biz genlar to'plamini o'xshashlik tarmog'ida tashkil etadigan boyitish xaritasidan foydalangan holda GSEA natijalarini vizualizatsiya qildik. Tugun, havola va tugun rangi mos ravishda genlar to'plamini, a'zo genlarning bir-biriga mos kelishini va boyitish ballini ifodalaydi [24].

TCR tahlillarining xilma-xilligi

RNK-Seq ma'lumotlari MiXCR v3.0.13 [15, 16] da ilgari xabar qilingan protokol [14] asosida sepsisli bemorlarning klonotiplarini aniqlash uchun ishlatilgan. VDJTools v 1.2.1 [26] dasturidan miqdoriy klonotiplar olingandan so‘ng bir-birini to‘ldiruvchi hudud-3 (CDR3) va namunalar xilma-xilligi sonini hisoblash uchun foydalanilgan.

Statistik tahlillar

Oddiylikni tekshirish uchun biz Kolmogorov-Smirnov testidan foydalandik va bir nechta o'zgaruvchilarning taqsimlanishi, jumladan, ventilyator kuni, ICUda qolish muddati va kasalxonada qolish muddati chapga egilganligini aniqladik. Ma'lumotlarni birlashtirilgan formatda taqdim etish uchun biz kategorik o'zgaruvchilar uchun toifali o'zgaruvchilar chastotalarini (foizlarni) va median (kvartallar oralig'i, IQR) sifatida uzluksiz o'zgaruvchilarni taqdim etdik. Ikki guruh o'rtasidagi farqlar uzluksiz o'zgaruvchilar uchun Mann-Whitney U testi va toifali o'zgaruvchilar uchun Fisherning aniq testi yordamida tahlil qilindi. Muhimlik darajasi 0.05 qilib belgilandi va statistik tahlillar ikki tomonlama edi. Barcha ma'lumotlarni tahlil qilish uchun R versiyasi 4.1.0 ishlatilgan.

cistanche tubulosa - immunitet tizimini yaxshilaydi

Natijalar Bemorning xususiyatlari va SOFA ballari

Ushbu tadqiqotda biz sepsis bilan og'rigan 37 keksa bemorlarni (o'rtacha yoshi 83 yosh (IQR: 79-87 yosh)) ro'yxatga oldik (1-jadval). Asosiy komponentlar tahlili bilan biz kun-1 va kun-8 o'rtasidagi tafovut javob bermagan bemorlarga (javob bermagan guruh, NR) nisbatan sezgir bemorlarda (javob beruvchi guruh, R) yaxshiroq ekanligini kuzatdik. immunokompetent guruhda sepsisdan tartibga solingan tiklanishni ko'rsatadi (Qo'shimcha fayl 1: S1-rasm). Umuman olganda, 37 bemor orasida o'rtacha yoshi 82 yosh (IQR: 79,5–86,5 yil) bo'lgan 23 ta sezgir bemor (javob beruvchi guruh, R) va 14 ta javob bermagan bemor (javob bermagan guruh, NR) o'rtacha yosh 84 yil (IQR: 79-88 yosh). 1-jadvalda tadqiqot guruhining asosiy xususiyatlari ko'rsatilgan. Davolashda hamkasblariga qaraganda yuqori albumin (o'rtacha 3,3 mg/dl, IQR: 3-3,7 mg/dl) va past C-reaktiv oqsil (o'rtacha 9,16 mg/dl, IQR: 3,9-17,5 mg/dl) kuzatildi. Javob beruvchi guruh bilan solishtirganda, javob bermagan guruh 7-kunida SOFA ko'rsatkichlari sezilarli darajada yuqori, ventilyatsiya kunlari uzoqroq, ICUda qolish muddati va kasalxonada o'lim darajasi yuqori.

Sepsisli keksa ICU bemorlarida aniq dinamik transkriptoma

1A-rasmda ko'rsatilganidek, barcha namunalardagi eng yaxshi 500 ta o'zgaruvchan genlar bo'yicha asosiy komponent tahlilidan foydalangan holda, biz reanimatsiya bo'limida yotgan keksa sepsisli bemorlarning 1 va 8-kunlarida sezilarli darajada farqli transkriptomlarga ega ekanligini aniqladik. Differensial ekspressiya genlari ( DEGs) keyin 8-kun va 1-kun o'rtasidagi gen ekspresyon profilini p mezonlari yordamida ICU keksa bemorlarida solishtirish orqali aniqlandi.<0.01 and log fold change>0.25 yoki<− 0.25. Tree DEGs (two upregulated and one downregulated gene) were found in the R group, while the NR group only had 11 DEGs (five upregulated and six downregulated genes). We found that in elderly sepsis patients in the ICU, the top upregulated genes were innate immunity- and inflammation-relevant genes, namely, ZDHCC19, ALOX15, FCER1A, HDC, PRSS33, and PCSK9, which bind to low-density lipoprotein receptors (LDLRs), leading to LDLR degradation and increasing LDL cholesterol levels (Fig. 1B). 

DAVID dinamik transkriptomani boyitish tahlili

8 kundan 1 kungacha bo'lgan keksa bemorlarda ICUda biologik yo'llarning o'zgarishini ko'rsatish uchun biz onlayn DAVID v6.8 serveridan foydalangan holda boyitilgan yo'lni namoyish etdik. 2-rasmda ko'rsatilganidek, ma'lumotlar to'plamidan eng yaxshi 20 DEGning biologik jarayonlari uchun Gen Ontologiyasi (GO) qabariq uchastkalari qurilgan. Sepsisli keksa ICU bemorlarining DEGlari transkripsiyani tartibga solish, adaptiv immun javob, immunoglobulin ishlab chiqarish, transkripsiyani salbiy tartibga solish va immun javob bilan boyitilganligini aniqladik. DAVID funktsional GO tahlili 3-rasmda keltirilgan. Boshqaruv bilan solishtirganda, DEGlarda genlar tomonidan kodlangan oqsillarning funktsional izohlari sezilarli darajada ko'rsatilgan (P<0.05) increased or decreased enrichment. These annotations were categorized according to biological processes, cellular components, and molecular functions. There were significant differences between DEG-encoded proteins involved in the regulation of transcription, the immune response, protein phosphorylation, and Ras protein signal transduction at the level of biological processes (Fig. 3), whereas cellular component analysis revealed significant differences between the T-cell receptor complex, cytosol nucleoplasm, and nucleus (Fig. 3). Significant differences were found in the enrichment of encoded proteins associated with protein binding, metal ion binding, translation factor activity, or transcriptional activator activity according to molecular function analysis (Fig. 3). Ten, we used the Cytoscape ClueGO plugin to investigate the functional enrichment of the DEGs in the dataset to further refine the biological process from the analysis of DAVID-GO terms [27]. Additionally, the REACTOME pathway analysis from ClueGO revealed that cytokine signaling in the immune system, adaptive immune system, sensory perception, innate immune system, and immunoregulatory interactions between lymphoid and non-lymphoid cells were significantly enriched in many DEGs.

1-jadval Sepsisli keksa ICU bemorlarining xususiyatlari

1-rasm. Transkriptomaning asosiy komponent tahlili A va vulqon B grafigi kun -1 va kun-8

2-shakl DAVID bilan differensial ifodalangan genlarning pufakcha sxemasi bo'yicha funktsional va yo'llarni boyitish tahlillari

3-rasm DAVID funktsional gen ontologiyasi (GO) biologik jarayon (BP), hujayra komponenti (CC) va molekulyar funktsiya (MF) tahlili

Sepsisli keksa ICU bemorlarida MiXCR bilan TCR tahlillari

R va NR guruhlari noyob CDR3, D50 va teskari Simpson indekslari sonidan foydalangan holda ma'lum bir T-hujayra retseptorlari signalizatsiya yo'li orqali sepsisdan tiklanganligini hisobga olib, biz T-hujayra retseptorlari (TCR) xilma-xilligini aniqlash uchun MiXCR dan foydalandik. ) (5A–C-rasm). 8-kuni R guruhining CDR3, D50 va teskari Simpson indeksi 1-kunga nisbatan sezilarli darajada yuqori edi. Bundan tashqari, D50 indeksi R guruhida 8-kuni NR guruhiga qaraganda ancha yuqori edi (5B-rasm). Nihoyat, biz noyob CDR3 xilma-xilligini ko'p klonotiplarni aks ettiruvchi teskari Simpson indeksidan foydalangan holda baholadik. Biz shunga o'xshash naqshni kuzatdik, R guruhidagi TCR xilma-xilligi sezilarli darajada oshdi, ayniqsa 8-kuni (5C-rasm).

Munozara

Ushbu tadqiqot transkriptomika yordamida o'limga tegishli biologik xususiyatlar va adaptiv immunitet bilan bog'liq signalizatsiya, 1 va 8 kun o'rtasidagi farqlarni taqqoslash (1-qo'shimcha fayl: S1-rasm) sepsisli keksa ICU bemorlarini ishonchli aniqlashi va javob bermaydigan bemorlarni farqlashi mumkinligini ko'rsatadi. . Sepsis biomarkerlarini o'rganish bo'yicha oldingi tadqiqotlar bilimga asoslangan usullardan foydalangan holda ma'lum biologik funktsiyalar va yo'llarni tanlashga bog'liq edi [28] va faqat oz miqdordagi tadqiqotlar to'g'ridan-to'g'ri genlarga qaratilgan bo'lib, ularning funktsiyalari to'liq tavsiflanmagan [29]. Ushbu tadqiqotda biz asosiy komponentlar tahlili, differentsial gen ekspresyon tahlili va MiXCR orqali sepsisli keksa ICU bemorlarida biologik va immunologik xususiyatlarni aniqlash uchun RNK-Seqni qabul qildik. ZDHCC19, ALOX15, FCER1A, HDC, PRSS33 va PCSK9 kabi tug'ma immunitet va yallig'lanish sepsisli keksa ICU bemorlarida yuqori darajada tartibga solingan. ZDHHC19 palmitoiltransferaza bo'lib, RRAS palmitoilatsiyasiga vositachilik qiladi, bu hujayra hayotiyligini oshiradi [30]. Genom bo'yicha gen ekspressiyasi tahlili fekal peritonit tufayli kelib chiqqan sepsisli ICU bemorlarida ekspressiyaning kuchayishi bilan bog'liq [31]. HDC (histidin dekarboksilaza, HDC) II guruh dekarboksilaza oilasining a'zosi bo'lib, L-histidinni gistaminga aylantirish uchun piridoksal fosfatdan foydalanadigan homodimer hosil qiladi. Hattori va boshqalar tomonidan o'tkazilgan hayvonlarni o'rganish. [32] HDC gen nokautini (HDC−/−) sichqonlaridan foydalangan. Ko'richakni bog'lash va ponksiyon qilish (CLP) orqali sepsisni qo'zg'atgandan so'ng, HDC-nokaut sichqonlari plazma gistamin darajasining pasayishini ko'rsatdi va sepsisdagi TNF, IL-1b, IL-6 va MCP1 darajalarining ortishi plazma etishmasligi bilan zaiflashdi. gistamin [32]. WT C57BL/6 J sichqonlari bilan solishtirganda HDC-nokaut sichqonlarida sepsisdan kelib chiqqan anormal sitokin ishlab chiqarish va ko'p a'zolar shikastlanishi (o'pka, jigar va buyraklar) sezilarli darajada kamaydi. HDC ifodasini inhibe qilish yallig'lanish to'qimalarining shikastlanishini oldini oldi va CLP tomonidan qo'zg'atilgan sepsisli sichqonlarda omon qolishni yaxshiladi [32]. Bundan tashqari, gistamin NF-kB transkripsiya omili tomonidan boshqariladigan yallig'lanishga qarshi sitokinlarning ishlab chiqarilishiga yordam berishi mumkin. CLP tomonidan qo'zg'atilgan sepsis ostida, HDC-nokaut sichqonlari WT sichqonlari bilan solishtirganda yadrodagi NF-kB faolligini sezilarli darajada kamaytirdi [32]. Bu natija shuni ko'rsatadiki, gistamin NF-kB faolligini oshirib, yallig'lanishga qarshi sitokinlar va kimyokinlar sintezini qo'zg'atadi.

Yaqinda o'tkazilgan tadqiqotlar ALOX15 va FCER1A bakterial sepsis patogenezida hal qiluvchi ahamiyatga ega ekanligini ko'rsatdi [33, 34]. ALOX15, lipid peroksidlovchi fermenti, funktsional lipoksigenaza (LOX) genidir [35], ko'p to'yinmagan yog'li kislotalarni oksidlaydi va turli fiziologik jarayonlar, shuningdek, neyrodegenerativ, yallig'lanish va giperproliferativ kasalliklarning patogenezi bilan bog'liq [35]. 36]. ALOX15 va uning metabolitlari sepsis, artrit, astma, kistik fibroz va ateroskleroz kabi ko'plab yallig'lanish kasalliklarining patofiziologiyasida ishtirok etadi [36]. FCER1A (IgE retseptorlari Ia Fc fragmenti, FCER1A), immun bilan bog'liq protein, allergik reaktsiyalarning boshlang'ich omili bo'lib, allergik yallig'lanishda rol o'ynaydi [37, 38]. FCER1A oldingi tadqiqotlarda metabolik jarayonlarni tartibga solish va immunitetni tartibga solishda ishtirok etgan. [38, 39]. Bundan tashqari, FCER1B va boshqa immunoglobulin bilan bog'liq yallig'lanish genlari o'zaro ta'sirlashganda astma paydo bo'lishi ehtimoli ko'proq [39]. Bundan tashqari, PCSK9 (protein konvertaza subtilisin/keksin turi- 9, PCSK9) LDL retseptorlari (LDLR) bilan bog'lanish va uni hujayralardagi lizosomal degradatsiyani qo'zg'atish qobiliyati tufayli plazmadagi LDL-C darajalarining markaziy regulyatori sifatida aniqlangan. , LDLR degradatsiyasiga va LDL xolesterin darajasini oshirishga olib keladi [40].

cistanche tubulosa - immunitet tizimini yaxshilaydi

Ushbu tadqiqotda biz BP, MF va FH ning molekulyar yo'llarida sepsisli keksa ICU bemorlarining ifodalangan DEGlarning ishtirokini o'rganish uchun ushbu genlarning funktsional izohini aniqlash uchun KEGG boyitish va GO dan foydalandik. Bu DEGlar birinchi navbatda transkripsiyani tartibga solish, adaptiv immun javob, immunoglobulin ishlab chiqarish, transkripsiyani salbiy tartibga solish va immun javob bilan boyitilgan (2-rasm). Biz biologik atamalarning takomillashtirilgan talqini bo‘lgan Cytoscape plagini ClueGO/CluePedia yordamida funksional tartibga solingan GO/yo‘l atamalari tarmog‘ini yaratdik. Ushbu plagin, shuningdek, katta gen klasterlaridan funktsional ravishda guruhlangan tarmoqlarni tasavvur qilishimizga yordam berdi [41]. Biz sepsis bilan bog'liq DEGlarning to'liq rasmini olish uchun p-qiymatlari va kappa statistikasi asosida differentsial tartibga solinadigan molekulyar yo'llar va ularning muhim gen o'zaro ta'sirini aniqlash uchun ClueGO plaginidan foydalandik. Bundan tashqari, GO dan MF tahlil qilinganda, DEGlar transkripsiya faolligi va oqsillarni bog'lashda sezilarli darajada boyitilgan (3-rasm). Ushbu natijalar shuni ko'rsatadiki, funktsional boyitish tahlillari, xususan, patogen motivlar yoki sitokinlarga hujayrali javob bilan bog'liq immunitet hujayralari signalizatsiya yo'llariga ishora qiladi. Bu septik bemorlar uchun kutilgan natijalar bo'lishi mumkin va sepsis yo'llarini aniqlash uchun qo'shimcha tekshiruvni talab qiladi. Kappa statistikasi va p-qiymatlariga asoslanib, biz boyitilgan biologik jarayonlar va molekulyar yo'llar orasida immun tizimidagi sitokin signalizatsiyasi, adaptiv immunitet tizimi, hissiy idrok, tug'ma immunitet tizimi va limfoid va limfoid bo'lmagan immunoregulyatsion o'zaro ta'sirlarni aniqladik. hujayralar tartibga solinmagan va sepsisli keksa ICU bemorlarida sepsisning rivojlanishi bilan sezilarli darajada bog'liq edi (4-rasm).

Bundan tashqari, biz sepsisli keksa bemorlarda T hujayralarining xilma-xilligini ko'rsatdik va TCRlarning klonotiplarini aniqlash uchun RNK-Seqning xom ketma-ketligini tahlil qilish uchun MiXCR dan foydalandik, bu bizga TCRlarning xilma-xilligini va butun transkriptomani bir vaqtning o'zida tekshirishga imkon berdi. 15]. Ushbu tadqiqotda T hujayra signalini aniqlash uchun RNK-Seq va MiXCR ishlatilgan va natijalar -8 kundagi R guruhining TCR xilma-xilligi -1 kundagidan ko'proq ekanligini aniqladi (5-rasm). . NR guruhi bilan solishtirganda, R guruhida CDR3, D50 va teskari Simpson indekslari -8 kunida, -1 kunga qaraganda ancha yuqori edi. Sepsis bilan og'rigan keksa yoshdagi ICU bemorlarida TCRlarning turli xilligining ahamiyati, shuningdek, sepsisli bemorlarda TCRlarning xilma-xilligini hal qilish uchun RNK-Seq va MiXCR ma'lumotlaridan foydalanishning hayotiyligini ko'rsatadigan ushbu dalillar bilan ta'kidlangan. Bizning tadqiqotimiz e'tiborga olish kerak bo'lgan ba'zi cheklovlarga ega. Birinchidan, ushbu tadqiqotda tekshirilgan bemorlar guruhi kichik edi. Shunday qilib, kattaroq namunaviy hajmga ega bo'lgan turli xil populyatsiyalarni o'rganish bizning ma'lumotlarimizni tasdiqlashga yordam beradi. Ikkinchidan, biz ushbu tadqiqotda katta hajmdagi RNK-Seqdan foydalandik va kelajakdagi sc-RNK-Seq va funktsional tajribalar hujayra darajasida tasdiqlash uchun kafolatlanadi. Bundan tashqari, T-hujayra repertuarini o'rganish uchun cDNK uchlarini 5' tez kuchaytirish (5'-RACE) yondashuvidan foydalanish mumkin, bu bizning topilmalarimizni yanada tasdiqlashi mumkin. Uchinchidan, biz RNK-Seq ma'lumotlaridan foydalangan holda sepsisli bemorlarda yallig'lanish reaktsiyalarining biologik va molekulyar funktsiyalarini baholadik. Sepsisdagi rollarni aniqlashtirish uchun qo'shimcha funktsional tadqiqotlar talab qilinadi.

4-rasm Gen ontologiyasi (GO) atamalari boʻyicha boyitish Cytoscape’dan ClueGO/CluePedia plagini yordamida tasvirlangan.

5-rasm T-hujayra retseptorlarining kun-1 va kun-8dagi xilma-xilligi. Teskari Simpson indeksining (A), noyob CDR3 (B), D50 va (C) soni. *<0.05, **<0.005

Xulosa

Keksa odamlarda sepsis bilan kasallanish va o'lim darajasi yuqori. Bizning tadqiqotimiz sepsis bilan og'rigan keksa odamlarni ro'yxatga oldi va RNK-Seq ma'lumotlariga asoslangan holda funktsional yo'l va MiXCR tahlillari bilan o'limga tegishli biologik xususiyatlar va transkriptomik xususiyatlarni aniqladi. 1-kun bilan solishtirganda, biz 8-kuni sezgir bemorlarda tug'ma immunitetni va T hujayralari xilma-xilligini ko'paytirdik, bu javob beradigan bemorlarda sepsisdan yaxshi tartibga solinadigan tuzalib ketganligini ko'rsatdi. To'g'ri va erta prognozni amalga oshirish uchun RNK-Seq testidan foydalanish davolash natijalarini erta bashorat qilish uchun qo'shimcha qo'shimcha ma'lumotlarni taqdim etishi mumkin.

Ma'lumotnomalar

1. Seymour CW, Kennedi JN, Vang S, Chang CH, Elliott CF, Xu Z va boshqalar. Sepsis uchun yangi klinik fenotiplarni bekor qilish, tasdiqlash va davolashning potentsial oqibatlari. JAMA. 2019;321(20):2003–17.

2. Sweeney TE, Azad TD, Donato M, Haynes WA, Perumal TM, Henao R va boshqalar. Ko'p ma'lumotlar to'plamidagi bakterial sepsisdagi transkriptomikani nazoratsiz tahlil qilish uchta mustahkam klasterni aniqlaydi. Crit Care Med. 2018;46(6):915–25.

3. de Lange DW, Brinkman S, Flaatten H, Boumendil A, Morandi A, Andersen FH va boshqalar. ICUga yotqizilgan 80 yoshdan oshgan bemorlarda o'limni bashorat qiluvchi jami prognostik ball. J Am Geriatr Soc. 2019;67(6):1263–7.

4. Flaatten H, de Lange DW, Artigas A, Bin D, Moreno R, Christensen S va boshqalar. Reanimatsiya bo'yicha tibbiyot tadqiqotlari holati va ICUda juda keksa bemorlar uchun kelajakdagi kun tartibi. Intensiv terapiya med. 2017;43(9):1319–28.

5. Guidet B, de Lange DW, Boumendil A, Leaver S, Watson X, Boulanger C va boshqalar. Evropa ICUlarida 80 yoshdan oshgan o'tkir bemorlarda zaiflik, idrok, kundalik hayot faoliyati va komorbidiyalarning natijalarga qo'shgan hissasi: VIP2 tadqiqoti. Intensiv terapiya med. 2020;46(1):57–69.

6. Stahl EC, Brown BN. Immunogenlarga qarshi kurashish uchun hujayra terapiyasi strategiyalari - fan. Organogenez. 2015;11(4):159–72.

7. Martin S, Perez A, Aldecoa C. Keksa bemorda sepsis va immunosensensiya: ko'rib chiqish. Front Med (Lozanna). 2017. https://doi.org/10. 3389/fmed.2017.00020.

8. Rydyznski Moderbacher C, Ramirez SI, Dan JM, Grifoni A, Hastie KM, Weiskopf D va boshqalar. O'tkir COVID-19da SARS-CoV-2 ga antigenga xos adaptiv immunitet va yoshi va kasallikning og'irligi bilan bog'liqligi. Hujayra. 2020;183(4):996-1012 e1019.

9. Leblanc G, Boumendil A, Guidet B. Og'ir kasal keksa bemorlar haqida bilish kerak bo'lgan o'nta narsa. Intensiv terapiya med. 2017;43(2):217–9.

10. Guidet B, Vallet H, Boddaert J, de Lange DW, Morandi A, Leblanc G va boshqalar. 80 yoshdan oshgan og'ir bemorlarga g'amxo'rlik qilish: hikoyaviy sharh. Enn intensiv terapiya. 2018;8(1):114.

11. Brady J, Horie S, Lafey JG. Sepsisdagi adaptiv immun javobning roli. Intensiv terapiya Med Exp. 2020;8(1):20.

12. Martin MD, Badovinac VP, Grifth TS. CD4 T hujayralarining javoblari va sepsisdan kelib chiqqan immunoparaliz holati. Old immunol. 2020. https://doi.org/10. 3389/fmmu.2020.01364.

13. Barcella M, Bollen Pinto B, Braga D, D'Avila F, Tagliaferri F, Cazalis MA va boshqalar. Erta qo'llab-quvvatlovchi terapiyadan so'ng septik shok bilan og'rigan bemorlarda organ funktsiyasini yaxshilash bilan bog'liq transkriptom profilini aniqlash. Kritik parvarish. 2018;22(1):312.

14. Cheng PL, Chen HH, Jiang YH, Hsiao TH, Vang CY, Wu CL va boshqalar. Sepsisli immunitet tanqisligi bo'lgan bemorlarda immun-metabolizm xususiyatlarini o'rganish uchun RNK-Seqdan foydalanish. Front Med (Lozanna). 2021. https://doi. org/10.3389/fmed.2021.747263.

15. Bolotin DA, Poslavskiy S, Mitrophanov I, Shugay M, Mamedov IZ, Putint‑ seva EV va boshqalar. MiXCR: har tomonlama moslashuvchan immunitet profilini yaratish uchun dasturiy ta'minot. Nat usullari. 2015;12(5):380–1.

16. Bolotin DA, Poslavskiy S, Davydov AN, Frenkel FE, Fanchi L, Zolotareva OI va boshqalar. RNK-seq ma'lumotlaridan antigen retseptorlari repertuarini aniqlash. Nat Biotexnol. 2017;35(10):908–11.

17. Vinsent JL, de Mendonca A, Cantraine F, Moreno R, Takala J, Suter PM va boshqalar. Reanimatsiya bo'limlarida organlarning disfunktsiyasi / etishmovchiligini baholash uchun SOFA ballidan foydalanish: ko'p markazli, istiqbolli tadqiqot natijalari Evropa intensiv terapiya jamiyatining "sepsis bilan bog'liq muammolar" bo'yicha ishchi guruhi. Crit Care Med. 1998;26(11):1793–800.

18. Garsiya-Gigorro R, Saez-de la Fuente I, Marin Mateos X, Andres-Esteban EM, Sanches-Izquierdo JA, Montexo-Gonsales JK. Favqulodda yordam bo'limidagi og'ir bemorlarda natijalarni bashorat qilish uchun SOFA va Delta-SOFA ballarining foydaliligi. Eur J Emerg Med. 2018;25(6):387–93.

19. Jons AE, Trzeciak S, Kline JA. Og'ir sepsis bilan og'rigan bemorlarda natijalarni bashorat qilish uchun ketma-ket organlar etishmovchiligini baholash balli va shoshilinch tibbiy yordam bo'limiga murojaat qilish vaqtidagi hipoperfuziya dalillari. Crit Care Med. 2009;37(5):1649–54.

20. Kim D, Langmead B, Salzberg SL. HISAT: past xotira talablari bilan tez qo'shiladigan tekislash moslamasi. Nat usullari. 2015;12(4):357–60.

21. Anders S, Huber W. Ketma-ketlikni hisoblash ma'lumotlari uchun differentsial ifoda tahlili. Genom Biol. 2010;11(10):R106.

22. Liao Y, Smyth GK, Shi W. FeatureCounts: genomik xususiyatlarga o'qishlar ketma-ketligini belgilash uchun samarali umumiy maqsadli dastur. Bioinformatika. 2014;30(7):923–30.

23. Raudvere U, Kolberg L, Kuzmin I, Arak T, Adler P, Peterson H va boshqalar. g: Profiler: funksional boyitish tahlili va genlar roʻyxatini konvertatsiya qilish uchun veb-server (2019 yil yangilanishi). Nuklein kislotalari Res. 2019;47(W1):W191–8.

24. Meriko D, Isserlin R, Stueker O, Emili A, Bader GD. Boyitish xaritasi: gen to'plamini boyitish vizualizatsiyasi va o'zaro yirtqichlar uchun tarmoqqa asoslangan usul. PLoS ONE. 2010;5(11):e13984.

25. Shannon P, Markiel A, Ozier O, Baliga NS, Vang JT, Ramage D va boshqalar. Cytoscape: biomolekulyar o'zaro ta'sir tarmoqlarining integratsiyalashgan modellari uchun dasturiy muhit. Genom Res. 2003;13(11):2498–504.

26. Andersen ES. DNK va RNK tuzilmalarini bashorat qilish va loyihalash. N Bio-texnol. 2010;27(3):184–93.

27. Le Gall JR, Lemeshow S, Saulnier F. Evropa/Shimoliy Amerika ko'p markazli tadqiqotiga asoslangan yangi soddalashtirilgan o'tkir fiziologiya balli (SAPS II). JAMA. 1993;270(24):2957–63.

28. Sutherland A, Tomas M, Brandon RA, Brandon RB, Lipman J, Tang B va boshqalar. Sepsisni erta aniqlash uchun yangi molekulyar biomarker diagnostika testini ishlab chiqish va tasdiqlash. Kritik parvarish. 2011;15(3):R149.

29. Lukaszewski RA, Jones HE, Gersuk VH, Russell P, Simpson A, Brealey D va boshqalar. Gen ifodasi imzolari yordamida operatsiyadan keyingi infektsiya va sepsisning presimptomatik diagnostikasi. Intensiv terapiya med. 2022. https://doi. org/10.1007/s00134-022-06769-z.

30. Niu J, Sun Y, Chen B, Zheng B, Jarugumilli GK, Walker SR va boshqalar. Yog 'kislotalari va saraton bilan kuchaytirilgan ZDHHC19 S-palmitoilatsiya orqali STAT3 faollashuviga yordam beradi. Tabiat. 2019;573(7772):139–43.

31. Burnham KL, Davenport EE, Radhakrishnan J, Humburg P, Gordon AC, Hutton P va boshqalar. Fekal peritonit va pnevmoniyaga sepsis transkriptomik javobining umumiy va aniq jihatlari. Am J Respir Crit Care Med. 2017;196(3):328–39.

32. Xattori M, Yamazaki M, Ohashi V, Tanaka S, Xattori K, Todoroki K va boshqalar. Endogen gistaminning sepsisdagi so'nggi a'zo to'qimalarining shikastlanishiga yordam berishda muhim roli. Intensiv terapiya Med Exp. 2016;4(1):36.

33. Reyes M, Filbin MR, Bhattacharyya RP, Billman K, Eisenhaure T, Hung DT va boshqalar. Bakterial sepsisning immun-hujayra belgisi. Nat Med. 2020;26(3):333–40.

34. Tang-Huau TL, Gueguen P, Goudot C, Durand M, Bohec M, Baulande S va boshqalar. Inson in vivo jonli ravishda monotsitlardan kelib chiqqan dendritik hujayralar va makrofaglar antijenlarni vakuolyar yo'l orqali kesib o'tadi. Nat Commun. 2018;9(1):2570.

35. Ivanov I, Kuhn H, Heydeck D. Araxidon kislotasining strukturaviy va funksional biologiyasi 15-lipoksigenaza-1 (ALOX15). Gen. 2015;573(1):1–32.

36. Singx NK, Rao GN. 12/{2}}Lipoksigenaza (ALOX15) ning inson patologiyalarida paydo bo'ladigan roli. Prog Lipid Res. 2019;73:28–45.

37. Baioumy SA, Esawy MM, Shabana MA. Surunkali spontan ürtikerli bemorlarda aylanma FCepsilonRIa ni baholash va uning klinik va immunologik o'zgaruvchilar bilan bog'liqligi. Immunobiologiya. 2018;223(12):807–11.

38. Liao EC, Chang CY, Hsieh CW, Yu SJ, Yin SC, Tsai JJ. FcepsilonR1alpha va Cepsilon ifodalari bilan IgE vositachiligidagi allergik kasalliklar uchun genetik markerlarni kashfiyotchi pilot tadqiqoti. Int J Mol Sci. 2015;16(5):9504–19.

39. Hua L, Zuo XB, Bao YX, Liu QH, Li JY, Lv J va boshqalar. Xitoy Xan bolalarida astma uchun IL13, IL4, FCER1B va ADRB2 o'rtasidagi to'rt lokusli genning o'zaro ta'siri. Pediatr Pulmonol. 2016;51(4):364–71.

40. Kosenko T, Golder M, Leblond G, Weng W, Lagace TA. Past zichlikdagi lipoprotein inson plazmasidagi proprotein-konvertaza subtilisin/keksin turi-9 (PCSK9) bilan bog'lanadi va PCSK9-vositalangan past zichlikdagi lipoprotein retseptorlari degradatsiyasini inhibe qiladi. J Biol Chem. 2013;288(12):8279–88.

41. Bindea G, Mlecnik B, Hackl H, Charoentong P, Tosolini M, Kirilovskiy A va boshqalar. ClueGO: funktsional guruhlangan gen ontologiyasi va yo'l annotatsiya tarmoqlarini shifrlash uchun Cytoscape plagini. Bioinformatika. 2009;25(8):1091–3.