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论文简概,浓毒症的了解,miRNA在脓毒症相关生物学功能,作为浓毒症诊断的生物标志物,缺陷和意义,有需要的小伙伴可以看看哦~
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miRNA在脓毒症病原微生物诊断中的研究进展
引言
脓毒症的了解
脓毒症的定义:机体对感染反应失调而导致危及生命的器官功能障碍性疾病
发病机制:目前还不太明确,除了病原微生物及其毒素的直接损伤作用外,感染还能够导致机体处于炎症激活和免疫功能紊乱状态,进而发展为器官功能障碍,以致危及生命。微生物感染主要通过宿主Toll样受体(TLR)识别革兰阴性菌(GNB)的脂多糖(LPS)或革兰阳性菌(GPB)的脂磷壁酸(LTA)两种信号转导途径触发病原体与宿主之间复杂的相互作用。
为什么miRNA有助于脓毒症的诊断
1 应尽早启动抗菌药物的治疗,每延迟1h,病死率就会明显升高。抗菌药物的滥用导致细菌耐药性问题愈演愈烈,抗菌药物的合理使用急需临床早期快速的脓毒症诊断和病原学检测。所以需尽快的确诊脓毒症的类型以及用药。
2 目前常用的脓毒症生物学诊断指标有降钙素原、可溶性CD14亚型、C反应蛋白、白细胞介素-6、脂多糖结合蛋白等,均存在特异性有限,且无法提供致病微生物信息的缺点,而疾病状态下的miRNA呈现出差异性表达的特点,对不同类型的脓毒症具有特异性
正文
miRNA的特征
注意:主要通过靶向mRNA抑制其转录后翻译或降解mRNA,使基因沉默发挥调控作用
1 在生物体中广泛存在。至今已被发现有高达数万种,仅人类基因组中就已发现2 000~3 000种miRNA。
2 不被RNA酶消化,在血浆、血清、尿液、唾液、精液等体液中可稳定存在
3 稳定性高、特异性强、化学结构简单、无转录后修饰、易获得、可反复冻融和长期保存、便于快速检测等优点
miRNA与脓毒症相关的生物学功能
1 负反馈调节作用 在脓毒症中miR-181a对TLR信号传导通路起负反馈调节作用,并且能够调节炎症细胞因子产生
2 减轻组织器官损伤 miR-125b可调节脓毒症中内皮细胞的功能和血管屏障作用,从而减轻组织器官损伤
3 调控炎症反应及机体的抗感染功能 miR-146和miR-125通过参与脓毒症先天免疫应答信号的调节,调控炎症反应及机体的抗感染功能
4 促进其从高炎症状态到免疫抑制状态的转变 在脓毒症中miR-31表达下调,可促进CD4+T淋巴细胞向Th2表型转化,从而促进其从高炎症状态到免疫抑制状态的转变
总之,起调控的作用
miRNA可作为脓毒症诊断的生物标志物
重点
miRNA与GNB性脓毒症的诊断
首先 GNB脓毒症的了解:导致脓毒症的常见GNB包括大肠埃希菌、铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌等
1 在不同GNB(大肠埃希菌、肺炎杆菌、绿脓杆菌、沙门菌、沙雷菌)来源的LPS诱导小鼠感染模型中均检出了let-7d、miR-15b、miR-16、miR-25、miR-92a、miR-103、miR-107和miR-451这8种miRNA特异性差异表达,可能是LPS感染的潜在标志物
2 在GNB感染泌尿系统的脓毒症患者中,miRNA-150和let-7a表达水平明显降低,可能是GNB感染泌尿系统致脓毒症的潜在生物标志物
3 miR-18、miR- 24-3p、miR-148、miR-486、let-7a-5P具有大肠埃希菌特异性。绿脓杆菌感染会引起miR-302b、miR-301b、miRNA-155、let-7、miRNA-233等表达变化,其中miR-301b可作为靶点调控感染引起的炎症反应和先天免疫应答。布鲁菌感染会引起let-7b、miR-92a、miR-93、miR-181b、miR-1981水平明显变化。在沙门菌感染情况下,miRNA-146的表达水平发生明显变化,而且在先天免疫调节中发挥作用。不同GNB感染致脓毒症可能存在共同的生物标志物,如let-7a/7d、miR-16、miR-150、miR-30-5p等
miRNA与GPB性脓毒症的诊断
首先 GPB性脓毒症的了解:GPB致脓毒症以金黄色葡萄球菌(SA)、肠球菌、表皮葡萄球菌等为主
1 在枯草杆菌、粪链球菌和SA来源的LTA分别诱导小鼠感染模型的对比研究发现,miR-451、miR-668、miR-1902和miR-1904表达均明显上调,并且呈剂量和时间依赖性,可能成为LTA感染的潜在生物标志物
2 miR-133a/133b、miR-122、miR-205、 miR-1899、miR-714、miR-291b的血清水平与SA特异性相关
3 miR-193b-3p、miR-133a-1-3p和miR-133a-2-3p是SA感染最常见的miRNA靶标,也有可能成为GPB感染的特异性标志物
4 在SA感染牛乳腺上皮细胞模型中检测出miR-2339、miR-499、miR-23a、miR-99b这4种miRNA与SA感染特异性相关
5 不同GPB感染致脓毒症也可能存在共同的生物标志物,如miR-133a、miR-668、miR-1902、miR-1904等
miRNA与病毒感染的诊断
首先 对病毒感染的脓毒症的了解:病毒致脓毒症的高发人群主要是免疫力低下人群。有研究报道显示,42.7%的脓毒症患者存在两种及两种以上的病毒感染,包括流感病毒、腺病毒、肠道病毒、水痘-带状疱疹病毒(VZV)等
1 通过对比脓毒症患者和健康者的白细胞miRNA表达谱发现,miR-K-
10b和miR-K12-12的表达水平特异性显著上调,能够通过靶向TLR8促进白细胞介素(IL)-6和IL-10分泌,参与脓毒症的发展。
2 在手足口病患者血清中发现6种miRNA,包括miR-148a、miR-143、miR-324-3p、miR-628-3p、miR-140-5p、miR-362-3p
3 在VZV感染患者的循环miRNA分析中发现了6种miRNA,包括miR-190b、miR-571、miR-1276、miR-1303、miR-943、miR-661,其表达水平明显上调,可能成为VZV感染的生物标志物
4 ,miR-34/449家族包括miR-34a、miR-34b、miR-34c、miR-449a、miR-449b和miR-449c,能够参与免疫反应和病毒感染的调节,有可能成为病毒感染诊断和治疗的新靶点
miRNA与真菌感染的诊断
首先 对真菌感染导致脓毒症的了解:脓毒症的真菌病原体以念珠菌为主
1 在念珠菌感染的呼吸道上皮细胞miRNA表达谱分析中发现,miR-16-1明显上调,而miR-17-3p明显下调
2 在白色念珠菌感染的巨噬细胞模型中发现,miR-140-5p表达上调,而miR-223-3p表达下调
3 研究发现,miR-let-7f-5p、miR-let-7a-5p、miR-5p-26b、miR-let-7e-5p、 miR-369-3p、miR-466k在小鼠肺部感染巴西芽生菌后表达水平明显增加,可能参与了巴西芽生菌感染期间的免疫反应。
小结
缺陷
目前研究结果之间存在重大差异,可能是因为研究多在重症监护病房或动物实验中进行,研究设计和实验标本等存在差异,患病时长的差异也会在数据中产生干扰
意义
1 多种miRNA的差异性表达与感染的病原微生物特异性相关,可能作为脓毒症致病微生物诊断的潜在生物标志物,对GNB、GPB、病毒、真菌等的特异性检测具有重要意义
2 随着大量研究和调控机制的明确,miRNA可能会成为新型的脓毒症诊断标志物及快速、准确检测致病微生物,快速启动定向治疗,检测抗感染疗效,改善患者预后,降低病死率,优化脓毒症的诊疗策略