Toll樣受體-細(xì)胞因子軸及其基因多態(tài)性在中國膿毒癥隊(duì)列中的循環(huán)表達(dá)譜：與神經(jīng)炎癥和血腦屏障功能障礙的潛在關(guān)聯(lián)
《Frontiers in Immunology》：Circulating Toll-like receptor and cytokine profiles and genetic polymorphisms in a Chinese sepsis cohort: potential links to neuroinflammation and blood–brain barrier dysfunction
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這項(xiàng)研究深入探究了中國膿毒癥患者循環(huán)Toll樣受體（TLR）/細(xì)胞因子表達(dá)譜與關(guān)鍵炎癥基因常見多態(tài)性之間的關(guān)聯(lián)。結(jié)果表明，患者血清中TLR2、TLR4、TLR9及多種促炎（IL-1β, IL-6, IL-8, TNF-α）和抗炎（IL-10）細(xì)胞因子水平顯著上調(diào)，而多項(xiàng)基因多態(tài)性（如TLR2 -196 to -174 del, TLR4 rs1927911, IL-1B +3954 C/T等）與膿毒癥易感性增加相關(guān)。這些發(fā)現(xiàn)支持了膿毒癥中存在一個(gè)遺傳-炎癥相互作用的框架，并提示其可能與膿毒癥相關(guān)的神經(jīng)炎癥和血腦屏障（BBB）功能障礙通路有關(guān)，為未來的生物標(biāo)志物引導(dǎo)的風(fēng)險(xiǎn)分層策略提供了依據(jù)。
文章內(nèi)容歸納總結(jié)
研究背景與目的
膿毒癥是一種由宿主對(duì)感染反應(yīng)失調(diào)引發(fā)的、危及生命的綜合征，可迅速進(jìn)展為器官功能障礙和感染性休克，是發(fā)病率和死亡率的重要原因。除了外周器官衰竭，膿毒癥還可累及中樞神經(jīng)系統(tǒng)，全身性炎癥被認(rèn)為會(huì)引發(fā)神經(jīng)炎癥并損害血腦屏障（BBB）完整性，從而導(dǎo)致膿毒癥相關(guān)的腦功能障礙。Toll樣受體（TLR）介導(dǎo)的炎癥信號(hào)可以放大全身細(xì)胞因子釋放，并通過神經(jīng)炎癥和BBB損傷與膿毒癥相關(guān)腦功能障礙相關(guān)。然而，臨床膿毒癥中影響這些免疫驅(qū)動(dòng)過程的炎癥和遺傳決定因素尚未完全闡明。本研究旨在通過整合系統(tǒng)性TLR-細(xì)胞因子譜與宿主遺傳變異，提供膿毒癥中炎癥和遺傳決定因素更全面的視角，并探討其與膿毒癥相關(guān)神經(jīng)炎癥和BBB功能障礙通路的潛在相關(guān)性。
材料與方法
本研究是一項(xiàng)基于醫(yī)院的病例對(duì)照研究，招募了2020年1月至2025年5月期間入住蘇州高新區(qū)人民醫(yī)院重癥監(jiān)護(hù)病房（ICU）的480名符合Sepsis-3診斷標(biāo)準(zhǔn)的成年膿毒癥患者。對(duì)照組為同期從醫(yī)院體檢中心招募的840名年齡和性別匹配的表觀健康個(gè)體。
在膿毒癥診斷時(shí)（即入組時(shí)），通過酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)（ELISA）定量血清中TLR2、TLR4、TLR9、IL-1β、IL-6、IL-8、IL-10、TNF-α和IFN-γ的水平。使用經(jīng)典的聚合酶鏈反應(yīng)-限制性片段長度多態(tài)性（PCR–RFLP）方法確定TLR和細(xì)胞因子相關(guān)基因中候選多態(tài)性的基因型。在對(duì)照組中評(píng)估哈代-溫伯格平衡（HWE）。使用經(jīng)年齡和性別校正的多變量邏輯回歸評(píng)估多態(tài)性與膿毒癥易感性之間的關(guān)聯(lián)，并在敏感性分析中考慮多重比較（包括保守的Bonferroni校正）來解釋p值。
研究結(jié)果
臨床特征
膿毒癥組和對(duì)照組在年齡、性別分布、體重指數(shù)（BMI）、糖尿病史、高血壓史、飲酒或吸煙史方面無顯著差異。在膿毒癥組中，最常見的原發(fā)感染部位是腹腔和肺部感染，其次是肢體、軟組織、導(dǎo)管相關(guān)、頭面部和顱內(nèi)感染。
血清Toll樣受體和細(xì)胞因子水平
與健康對(duì)照組相比，膿毒癥患者的血清TLR2、TLR4、TLR9水平顯著更高。同樣，促炎細(xì)胞因子IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α以及抗炎細(xì)胞因子IL-10在膿毒癥組中也顯著升高。相比之下，兩組間的血清IFN-γ濃度無顯著差異。總體而言，這些發(fā)現(xiàn)表明膿毒癥中存在明顯的TLR驅(qū)動(dòng)的促炎環(huán)境，并伴有代償性抗炎反應(yīng)，這與可能促成膿毒癥中神經(jīng)炎癥和BBB功能障礙的機(jī)制相符。
基因多態(tài)性分析
TLR基因多態(tài)性
對(duì)于TLR2 -196 to -174 del變異，缺失（D）等位基因在膿毒癥患者中比對(duì)照組更常見，并且在經(jīng)年齡和性別校正的模型中，與I/I基因型相比，I/D和D/D基因型與更高的膿毒癥風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)，其中D/D基因型的效應(yīng)最強(qiáng)。對(duì)于TLR4，rs1927911位點(diǎn)的A等位基因攜帶者（GA和AA基因型）相對(duì)于GG基因型，患膿毒癥的風(fēng)險(xiǎn)顯著增加。關(guān)于TLR9，rs352140的A等位基因（GA和AA基因型）與膿毒癥呈正相關(guān)，而rs574836的C等位基因（TC和CC基因型）相對(duì)于TT基因型與較低的膿毒癥風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)。
細(xì)胞因子基因多態(tài)性
IL-1B +3954 C/T的T等位基因以及TC和TT基因型與CC基因型相比，與膿毒癥風(fēng)險(xiǎn)增加密切相關(guān)。IL-6 -174 G/C的C等位基因顯示出類似模式，GC和CC基因型在膿毒癥組中比對(duì)照組更常見。對(duì)于IL-10，-1082 G/A的A等位基因（GA和AA基因型）導(dǎo)致更高的膿毒癥風(fēng)險(xiǎn)，而-819 T/C的C等位基因和CC基因型與較低的膿毒癥風(fēng)險(xiǎn)有適度關(guān)聯(lián)。在本隊(duì)列中，未觀察到IL-8或IL-17多態(tài)性的顯著關(guān)聯(lián)。
IFN-γ和TNF-α基因多態(tài)性
對(duì)于IFN-γ，+874 A/T的T等位基因和TT基因型相對(duì)于AA基因型與顯著更高的膿毒癥風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)，而+2108 A/G變異與膿毒癥無明確關(guān)聯(lián)。同樣，對(duì)于TNF-α，-308 G/A的A等位基因以及GA和AA基因型與膿毒癥風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)，而-376 G/A和-863 C/A多態(tài)性與膿毒癥易感性無顯著相關(guān)。
多重檢驗(yàn)校正
由于分析了多個(gè)位點(diǎn)，我們進(jìn)一步檢查了哪些關(guān)聯(lián)在保守的Bonferroni校正下仍具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。在測試了28個(gè)位點(diǎn)的情況下，Bonferroni校正的顯著性閾值約為p < 0.002。在此標(biāo)準(zhǔn)下，涉及TLR2 -196 to -174 del變異（D/D基因型和D等位基因）、TLR4 rs1927911（GA/AA基因型和A等位基因）、TLR9 rs352140（GA/AA基因型和A等位基因）、IL-1B +3954 C/T（TC/TT基因型和T等位基因）、IL-6 -174 G/C（CC基因型和C等位基因）、IL-10 -1082 G/A（GA/AA基因型和A等位基因）、TNF-α -308 G/A（GA/AA基因型和A等位基因）和IFN-γ +874 A/T（TT基因型和T等位基因）的關(guān)聯(lián)仍然具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性。相比之下，如TLR9 rs574836和IL-10 -819 T/C等變異的名義關(guān)聯(lián)未達(dá)到此更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，因此應(yīng)更加謹(jǐn)慎地解釋。
討論
本研究發(fā)現(xiàn)，在中國隊(duì)列中，膿毒癥的特征是明顯的TLR驅(qū)動(dòng)的炎癥譜，并且TLR2、TLR4、TLR9、IL-1B、IL-6、IL-10、TNF-α和IFN-γ中的特定多態(tài)性與膿毒癥風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)，其中幾個(gè)關(guān)聯(lián)在經(jīng)保守的多重檢驗(yàn)校正后仍然穩(wěn)健。這些表達(dá)和遺傳數(shù)據(jù)的結(jié)合與增強(qiáng)的TLR–MyD88–NF-κB信號(hào)傳導(dǎo)相符，這可能促進(jìn)膿毒癥相關(guān)的器官功能障礙，并可能涉及神經(jīng)炎癥和BBB相關(guān)并發(fā)癥。
在機(jī)制層面，大多數(shù)已識(shí)別的變異定位在經(jīng)典的TLR–MyD88–NF-κB信號(hào)通路組件上。啟動(dòng)子多態(tài)性可以改變細(xì)胞因子對(duì)炎癥刺激的反應(yīng)產(chǎn)量，從而影響促炎和抗炎輸出的平衡。結(jié)合我們的表達(dá)數(shù)據(jù)，目前的遺傳關(guān)聯(lián)符合一個(gè)模型，即宿主多態(tài)性調(diào)節(jié)膿毒癥中MyD88/NF-κB依賴性信號(hào)傳導(dǎo)的幅度和持續(xù)時(shí)間，從而影響全身炎癥，并可能影響對(duì)神經(jīng)炎癥和BBB相關(guān)并發(fā)癥的易感性。
本研究的優(yōu)勢包括相對(duì)較大的樣本量，提高了統(tǒng)計(jì)效能。研究結(jié)果具有潛在的臨床意義：結(jié)合血清TLR和細(xì)胞因子水平與選定的遺傳標(biāo)記物，可能有助于識(shí)別膿毒癥風(fēng)險(xiǎn)增加或更可能發(fā)生嚴(yán)重器官功能障礙的患者；闡明特定多態(tài)性如何改變TLR和細(xì)胞因子信號(hào)傳導(dǎo)，可能為輔助療法（例如，在遺傳易感個(gè)體中調(diào)節(jié)TLR2/TLR4信號(hào)傳導(dǎo)或下游NF-κB激活的干預(yù)措施）的開發(fā)提供信息。
本研究也存在一些局限性：未將病原體類型、序貫器官衰竭評(píng)估（SOFA）評(píng)分等詳細(xì)臨床因素納入遺傳關(guān)聯(lián)模型；是單中心研究，可能限制結(jié)果在其他環(huán)境和種族群體中的普適性；專注于一組生物學(xué)上合理的候選多態(tài)性，存在殘余假陽性發(fā)現(xiàn)的可能性；未直接測量神經(jīng)炎癥或BBB完整性，其參與是從已知的TLR和細(xì)胞因子生物學(xué)以及系統(tǒng)性表達(dá)模式推斷出來的。
結(jié)論
本研究顯示，在中國膿毒癥隊(duì)列中，循環(huán)TLR-細(xì)胞因子軸的上調(diào)以及TLR和細(xì)胞因子基因中與易感性相關(guān)的多態(tài)性，支持了膿毒癥的遺傳-炎癥框架，并與涉及膿毒癥相關(guān)神經(jīng)炎癥和BBB功能障礙的通路具有潛在相關(guān)性。由于本研究未直接測量中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）受累和BBB完整性，這些聯(lián)系應(yīng)被視為推斷性的。目前的研究結(jié)果推動(dòng)了未來結(jié)合直接CNS和BBB終點(diǎn)及外部驗(yàn)證隊(duì)列的研究，并可能為未來生物標(biāo)志物引導(dǎo)的風(fēng)險(xiǎn)分層策略提供信息。
