《Journal of Pediatric Surgery》：Lipopolysaccharide-binding protein as a biomarker in the diagnosis of necrotizing enterocolitis
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邹鹏健|侯龙龙|魏鹏飞|宋凯|卢洁婷|曾家豪|刘英燕|钟欣|陈丽珠|黄雅琪|欧阳宇|农涛|田燕|李维年|李琳|何秋明|夏慧敏|钟伟|刘志鹏|兰超婷
中国广东省广州市广州医科大学妇女儿童医疗中心小儿外科，邮编510623
摘要
目的
坏死性小肠结肠炎（NEC）是一种威胁新生儿生命的胃肠道疾病。本研究旨在通过多组学分析和验证，确定脂多糖结合蛋白（LBP）作为NEC诊断的潜在生物标志物。
方法
我们利用来自我们的队列的转录组数据（NEC病例和对照组的肠道组织样本）以及公共基因表达数据集（GSE46619），分析了NEC中LBP的表达差异。使用Spearman相关性分析评估了LBP与常见临床生物标志物（C反应蛋白（CRP）、血小板计数（PLT）、白细胞计数（WBC）和淋巴细胞计数）之间的相关性。通过接收者操作特征（ROC）曲线分析，评估了LBP单独使用以及与其他生物标志物联合使用的诊断性能。进行了基因本体论（GO）富集分析，以探讨与LBP相关的生物过程。
结果
与对照组相比，NEC患者的LBP蛋白显著上调，且疾病严重程度越高（III期 > II期 > I期），LBP表达与炎症细胞因子IL-6和IL-17RA呈强正相关（P<0.001）。相比之下，其他与LBP相关的蛋白（BPI、CETP、PLTP）在NEC和对照组之间没有显著差异。LBP水平与CRP呈正相关（R=0.7702，P<0.0001），与淋巴细胞计数呈负相关（R=-0.7269，P<0.0001），而与WBC和PLT的相关性较弱。在ROC分析中，LBP用于诊断NEC的曲线下面积（AUC）为0.8252，敏感性为64.1%，特异性为90.91%，优于WBC、PLT和其他常规标志物。将LBP与CRP结合使用后，诊断AUC提高到0.8834。此外，在晚期NEC阶段，LBP水平和诊断准确性最高（III期的AUC为0.9702）。GO富集分析表明，LBP参与调节细胞对生物刺激的反应和免疫细胞的迁移，反映了其在先天免疫反应中的作用。
结论
NEC患者的肠道组织和血浆中LBP显著升高，显示出较高的疾病诊断敏感性。此外，LBP在评估NEC的发生和疾病进展方面表现出良好的诊断性能，将其与常规血液学参数结合使用可能进一步提高NEC的早期识别和临床管理。
引言
坏死性小肠结肠炎（NEC）是一种严重的肠道疾病，其特征是明显的肠道炎症和绒毛损伤，主要影响早产儿。全球范围内，新生儿NEC（Bell分期≥2a）的发病率约为2%–5%，总体死亡率为23.5%。在极低出生体重（VLBW，<1500克）的婴儿中，NEC的发病率更高（5%-16%），需要手术治疗的VLBW婴儿的死亡率可达到50.9%1, 2, 3, 4。NEC的特点是急性发作、快速进展和预后不良。在严重情况下，需要手术干预（占20%-40%的病例）（5）。NEC的幸存者常常会出现严重的后遗症，如短肠综合征、肠狭窄、小头畸形和神经发育迟缓（6）。NEC的发病机制尚未完全阐明，但通常认为它是多因素引起的，涉及遗传易感性、早产和肠道不成熟、肠道微生物群失衡、缺血-再灌注损伤以及过度的炎症反应（7）。
目前，NEC的诊断主要依赖于临床症状（如腹部膨胀、喂养不耐受、血便）和影像学发现（如肠气肿和门静脉气体）。不幸的是，当这些症状和放射学征象出现时，疾病往往已经进展到晚期（8）。已经研究了多种生物标志物来检测NEC，包括肠道脂肪酸结合蛋白（I-FABP）和炎症介质，如肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素IL-6和IL-8以及前钙素原（PCT）9, 10, 11。然而，这些指标对NEC诊断的敏感性和特异性有限12, 13。因此，NEC的早期诊断仍然具有挑战性，迫切需要发现更可靠的生物标志物来改善NEC的早期检测和预后。
细菌定植的失调及其导致的感染/炎症在NEC的发病机制中起着关键作用（14）。脂多糖结合蛋白（LBP）是一种在先天免疫反应中起重要作用的急性期蛋白。LBP与细菌脂多糖（LPS）结合，促进CD14/TLR4信号通路的激活，导致免疫细胞激活和促炎细胞因子的释放15, 16。研究表明，LBP水平与革兰氏阴性菌感染引起的炎症相关（17）。在冠心病、败血症和炎症性肠病等情况下观察到LBP表达升高，表明LBP是反映细菌移位和全身炎症的关键分子18, 19。尽管LBP与LPS-TLR4轴的功能联系为其作为NEC生物标志物的使用提供了理论依据，但尚未有明确的研究探讨LBP在NEC诊断或预后中的价值。因此，我们进行了这项研究，以探索LBP作为NEC诊断生物标志物的潜力，并评估其临床效用，旨在为NEC的临床管理提供新的见解和策略。
章节片段
临床样本收集和伦理批准
本研究涉及两组新生儿样本。首先，从广州妇女儿童医疗中心接受手术的新生儿中收集了肠道组织样本。我们从7名NEC患儿（Bell分期≥II期，术中确认）和7名胎龄匹配的无炎症情况的对照组婴儿（因肠闭锁接受手术）中获得了手术肠道标本。所有组织样本立即进行了单细胞转录组分析
在转录组分析中，我们将NEC和对照组的RNA测序数据与微阵列数据集GSE46619进行了标准化，以最小化批次效应（图2A-B）。然后我们分析了合并数据中的差异基因表达。与对照组相比，LBP是NEC中上调最显著的基因之一（图2C）。此外，LBP表达与炎症细胞因子基因（如IL6和IL17RA）的表达呈强相关性（图2D），表明
讨论
坏死性小肠结肠炎（NEC）是一种严重的胃肠道疾病，对新生儿的生存构成重大威胁，尤其是早产儿。通过生物标志物进行早期诊断是治疗和改善NEC预后的重要步骤。在这项研究中，通过整合肠道转录组学和血浆蛋白质组学，我们验证了LBP在NEC发病时的上调，并具有令人满意的诊断性能（II期和III期）。LBP的增加
李琳：正式分析、数据管理。宋凯：撰写——初稿、正式分析、数据管理、概念构思。卢洁婷：数据管理。何秋明：正式分析、数据管理。曾家豪：撰写——初稿、正式分析、数据管理。夏慧敏：正式分析、数据管理、概念构思。钟伟：撰写——审阅与编辑、正式分析、数据管理、概念构思。刘英燕：撰写——初稿、正式分析、数据管理，
16岁以下的参与者需要父母或法定监护人的同意。已从父母或法定监护人处获得使用临床数据和样本的书面同意。临床试验编号：不适用。
数据可用性
所有相关数据均包含在文章中：研究中呈现的原始贡献包含在文章中，如有进一步查询，请联系相应的作者。
伦理批准
本研究遵循《赫尔辛基宣言》的原则进行。已获得广州妇女儿童医疗中心审查委员会的伦理批准（编号2023307B01）。
资金
国家自然科学基金（项目编号82301955、82370526和82460317）的资助。
