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May 26, 2023

GPX4 est un biomarqueur clé de la ferroptose et est corrélé aux populations de cellules immunitaires et aux points de contrôle immunitaires dans la septicémie infantile

Scientific Reports volume 13, Numéro d'article : 11358 (2023) Citer cet article 476 Accès aux détails des métriques La septicémie est la réaction incontrôlée de l'organisme à une inflammation induite par une infection, qui

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 11358 (2023) Citer cet article

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La septicémie est la réaction incontrôlée de l’organisme à une inflammation induite par une infection, qui entraîne un dysfonctionnement multiviscérale (MODS) potentiellement mortel. Bien que la recherche sur le sepsis ait considérablement progressé ces dernières années, sa physiopathologie reste totalement inconnue. La ferroptose est un nouveau type de mort cellulaire programmée qui pourrait avoir un impact sur le développement du sepsis. Cependant, le mécanisme précis doit encore être exploré. Dans cet article, quatre ensembles de données sur le sepsis pédiatrique [ensembles de données de formation (GSE26378 et GSE26440) et ensembles de données de validation (GSE11755 et GSE11281)] ont été choisis via la base de données GEO (Gene Expression Omnibus), et 63 expressions différentielles de gènes de relation avec la ferroptose (DE- FRG) ont finalement été découverts grâce à une enquête bioinformatique. L'annotation fonctionnelle a été réalisée à l'aide d'une analyse d'enrichissement des voies GO et KEGG. Ensuite, quatre Core-FRG (FTH1, GPX4, ACSL1 et ACSL6) ont été extraits après la construction du réseau d’interaction protéine-protéine (PPI) et la recherche du module MCODE. Par conséquent, Hub-FRG (GPX4) a été trouvé à l'aide des ensembles de données de validation, et l'exploration de corrélation des populations d'immunité (neutrophiles, r = − 0,52 ; lymphocytes T CD8, r = 0,43) et des points de contrôle d'immunité (CD274, r = − 0,42) a été mis en œuvre. L'utilité du GPX4 en tant que marqueur du sepsis a été évaluée dans un modèle murin de sepsis. Les résultats démontrent que GPX4 est un biomarqueur crucial et une nouvelle cible d’immunothérapie latente pour la prédiction et le traitement du sepsis pédiatrique.

Le sepsis est défini comme une réponse inflammatoire incontrôlée de l’organisme à une infection, qui provoque diverses défaillances d’organes et met la vie en danger1. Le sepsis a un taux d’incidence et un taux de mortalité élevés2. Chaque jour, près de 14 000 personnes dans le monde meurent d’une septicémie. Plus important encore, l'incidence de la septicémie chez les enfants est la plus élevée, 40 % des cas concernaient des enfants de moins de cinq ans, par rapport aux autres populations. La majorité des enfants morts de sepsie vivaient dans des communautés pauvres3,4. De plus, le traitement du sepsis nécessite un grand nombre de ressources médicales, constitue une menace importante pour la santé humaine et a une influence néfaste sur la satisfaction de vivre4. La pathogenèse du sepsis est extrêmement compliquée. Des études antérieures se sont concentrées sur la réponse immunitaire inflammatoire associée et ont fait des progrès, mais les recherches sur les essais cliniques n'ont pas donné de résultats suffisants. En conséquence, la recherche sur le sepsis reste difficile et cruciale.

La ferroptose est un nouveau concept en biologie qui est récemment devenu un centre d'intérêt scientifique. Il s’agit d’une sorte distincte de mort cellulaire dépendante du fer, programmée à partir de l’apoptose, de la nécrose et de l’autophagie5. La ferroptose est principalement causée par l'inactivation ou la réduction de la production de glutathion peroxydase 4 (GPX4) dans les cellules, ce qui entraîne une augmentation des espèces lipidiques réactives de l'oxygène (ROS) et, finalement, la mort cellulaire6,7,8. En termes de forme cellulaire, la ferroptose entraîne des mitochondries plus petites, une densité et une rupture membranaires accrues et une diminution des crista9. Des recherches récentes ont découvert qu'une réaction de stress grave chez le patient septique peut entraîner un métabolisme anormal des ions, des graisses et de l'énergie dans le corps10, et qu'un déséquilibre du métabolisme du fer est directement associé à la physiopathologie de la septicémie11. L’élévation de l’hepcidine était associée à un risque plus faible de décès par sepsie12,13. Prauchner CA a découvert que l'accumulation de ROS était essentielle au début et à la progression de diverses altérations de la fonction organique en cas de sepsis14. Auparavant, cela était couramment observé dans les recherches liées aux tumeurs et à la ferroptose, alors que les recherches sur la ferroptose et la septicémie infantile étaient rarement rapportées. En conséquence, des études plus approfondies sur la régulation moléculaire et le mécanisme de la ferroptose dans la progression de la septicémie infantile sont nécessaires de toute urgence. Cette étude prend le lien entre la ferroptose et la septicémie infantile comme point de rupture, obtient les ensembles de données du GEO, effectue une analyse bioinformatique, élimine les Hub-FRG et effectue l'analyse de corrélation de leurs populations de cellules immunitaires et de leurs points de contrôle immunitaires et vérification biologique. , afin de fournir un nouveau biomarqueur ayant une valeur prédictive, une cible immunothérapeutique potentielle et une base théorique pour la recherche sur la septicémie infantile (Fig. 1).