重症哮喘的代谢及细胞特征研究

目的 哮喘是常见的慢性气道炎性疾病，重症哮喘是哮喘诊治中关注的重点。哮喘发病中，免疫细胞参与并发生改变，几种脂类代谢物可作为其诊断标志物。本研究在代谢和细胞层面，探讨了重症哮喘的特征。方法 使用多因素统计学分析和独立样本t检验筛选了重症哮喘（41例）和对照（18例）血液样本中的差异代谢物，通过KEGG富集分析鉴定关键通路，基于ROC曲线进行生物标志物的鉴定；基于细胞类型注释结果，识别了血液中免疫细胞的种类和比例（5例重症和3例对照）；使用单样本基因富集分析（ssGSEA）研究了差异代谢通路在单细胞中的特征。结果 相比于对照（健康），28种代谢物的丰度在重症哮喘患者血液中增加，13种代谢物丰度降低（PAUC=0.809）、烟酰胺（AUC=0.886）、植物鞘氨醇（AUC=0.882）、鞘氨醇（AUC=0.893）等。在单细胞分析中，鉴定出了5种主要细胞类型（CD4⁺ T细胞、CD8⁺ T细胞、NK细胞、B细胞和单核细胞），NK细胞的数量在重症哮喘患者中增加；重症哮喘具有更加频繁的细胞通讯，其CD8⁺ T细胞与其他细胞通讯密集，而在健康样本中，密集通讯的细胞主要为单核细胞。ssGSEA表明，重症样本中，4条富集了差异代谢物的通路，在CD4⁺ T和CD8⁺ T细胞中具有更低的得分（PDGKA、NT5C3A等，这些基因与免疫过程相关，在调节T细胞信号转导、活化、分化及免疫应答中发挥关键作用。结论 L-谷氨酸、烟酰胺、植物鞘氨醇、鞘氨醇可以作为重症哮喘诊断的生物标志物；重症哮喘相关通路的基因在CD4⁺ T和CD8⁺ T细胞中被抑制表达。