《JVS-Vascular Science》：Multi-omics profiling identifies enrichment of RIG-I associated inflammation and HIF-1α related signaling in arteriovenous fistula failure
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背景：自体动静脉内瘘(Autologous Arteriovenous Fistula, AVF)是维持性血液透析首选血管通路，但长期通畅性常受限于狭窄和血栓形成。区分AVF成熟与失功的分子特征尚不完全明确。本研究应用多组学方法表征人AVF组织中炎症、缺氧相关
背景：自体动静脉内瘘(Autologous Arteriovenous Fistula, AVF)是维持性血液透析首选血管通路，但长期通畅性常受限于狭窄和血栓形成。区分AVF成熟与失功的分子特征尚不完全明确。本研究应用多组学方法表征人AVF组织中炎症、缺氧相关及代谢特征。
方法：在同一受试者AVF建立时及后续再手术时采集配对血管标本，实现基线(Pre-S或Pre-F)与术后(Po-S或Po-F)状态的个体水平比较。采用Bulk RNA测序通过配对分析模型鉴定差异表达基因(Differentially Expressed Genes, DEGs)及富集信号通路；采用非配对分组设计对Pre-AVF、Po-S及Po-F标本行蛋白质组学分析以表征差异蛋白表达及相关代谢改变。
结果：比较转录组学分析发现Po-S vs Pre-S有463个DEGs，Po-F vs Pre-F有833个DEGs，Po-F vs Po-S有1221个DEGs。与Po-S相比，Po-F标本显示固有免疫及炎症信号通路富集，包括RIG-I样受体信号、TNF/NF-κB级联、IL-17信号、坏死性凋亡(Necroptosis)、中性粒细胞胞外诱捕网(Neutrophil Extracellular Trap, NET)形成及氧化应激相关过程。KEGG分析进一步揭示Po-F组织中缺氧相关通路(含HIF-1信号)显著富集。相反，Po-S样本上述炎症及缺氧基因特征富集较低。蛋白质组学鉴定Po-F与Po-S间111个差异表达蛋白(Differentially Expressed Proteins, DEPs)。功能注释显示Po-F组织中三羧酸循环(Tricarboxylic Acid cycle, TCA)及丙酮酸代谢相关蛋白减少，糖酵解相关及金属离子结合蛋白增加，符合代谢通路改变。
结论：AVF失功与炎症通路(含RIG-I相关固有免疫特征)富集增强、缺氧相关转录程序(HIF-1α相关)代表性增加及代谢改变(氧化代谢降低、糖酵解特征增加)相关。成功AVF成熟伴随炎症及缺氧通路富集相对减弱。这些发现勾勒出人AVF组织中固有免疫信号、缺氧重塑及代谢通路改变的多层次分子图谱，为未来机制及治疗研究提供框架。
论文解读：多组学分析鉴定动静脉内瘘失功组织中RIG-I相关炎症及HIF-1α相关信号通路的富集
研究背景与目的
终末期肾病(End-Stage Kidney Disease, ESKD)患者依赖维持性血液透析治疗时，自体动静脉内瘘(AVF)因长期通畅率优、感染风险低被视为金标准血管通路。然而，新建立AVF早期失功率高，约60%无法充分成熟或一年内血栓闭塞，主要原因是静脉吻合口及下游静脉发生新内膜增生(Neointimal Hyperplasia, NIH)导致管腔狭窄。AVF建立后动脉压及高流量血流造成静脉内皮损伤、炎性介质释放及血管平滑肌细胞(Vascular Smooth Muscle Cells, VSMCs)表型转化促进NIH形成。虽然已知TGF-β1/Smad3、PI3K/Akt/mTOR等通路参与，且缺氧诱导因子-1α(Hypoxia-Inducible Factor-1α, HIF-1α)稳定化可能促发不良重塑，但决定AVF成熟或失功的平衡性分子程序仍不清楚，既往单一组学研究难以全面捕捉转录调控、固有免疫、缺氧信号与代谢的交互作用。本研究由Aisha Zhang及Yunpeng Xu等人开展，发表于《JVS-Vascular Science》，旨在通过人AVF组织的配对转录组与术后组织蛋白质组联合分析，阐明AVF失功相关的分子特征。
主要关键技术方法
研究人员前瞻性纳入45例首次行桡动脉-头静脉AVF建立的ESRD患者，于AVF建立时切取头静脉段(Pre-AVF)，术后约8周经超声评估成熟（头静脉直径≥6 mm、血流量≥600 mL/min为成熟Po-S；成熟失败或需手术修整为失功Po-F），并在临床指征下再次获取术后静脉标本。转录组学对4例成功及4例失功患者的配对术前-术后标本(n=4配对/组，共16例)行Bulk RNA测序，采用edgeR进行配对差异分析(FDR≤0.05, |log2FC|≥1)，clusterProfiler行GO及KEGG富集，DecoupleR推断转录因子活性。蛋白质组学对独立标本集——术前统一参照组Pre-AVF(n=8)、Po-S(n=8)、Po-F(n=8)——行Label-free定量LC-MS/MS，差异蛋白界定为FC>1.5或<0.67且p<0.05，Mfuzz行模糊C均值聚类。辅以H&E/PAS/银染组织学及qRT-PCR验证关键基因(DDX58/CASP1/GSDMD及HIF1A/HMOX1/VEGFA)。
研究结果
1. Clinical study cohort
45例ESRD患者，30例(66.7%)AVF成熟(Po-S)，15例(33.3%)失功(Po-F)。失功组术前血清白蛋白较低、头静脉直径较小、糖尿病肾病比例较高；术后肱动脉血流量Po-F(306.29±82.40 mL/min)显著低于Po-S(722.21±102.4 mL/min)。转录组与蛋白质组子集的术后组织采集时间两组匹配(约8~9周)。结论：临床基线存在轻微异质性但不影响分子比较，两组术后标本采集窗口一致。
2. Participant characteristics and global transcriptomic landscape of AVF tissues
配对RNA-seq质控合格，PCA显示术前Pre-S与Pre-F聚类接近，术后Po-F与Po-S分离。Po-F vs配对基线鉴定833个DEGs，Po-S vs Pre-S鉴定463个DEGs，Po-F vs Po-S鉴定1221个DEGs，Po-F转录重构更广泛。结论：AVF术后组织呈结局相关的转录偏离，失功组织发生更显著的转录重编程。
3. Pathway analysis reveals enrichment of inflammatory and hypoxia-associated signatures in failed AVFs
GO分析Po-F上调基因富集血小板活化、白细胞迁移、止血及细胞外基质(ECM)组织；KEGG显示Po-F vs Pre-F富集RIG-I样受体(RIG-I-Like Receptor, RLR)信号、NOD样受体、Toll样受体、IL-17、TNF/NF-κB通路；Po-F vs Po-S额外富集坏死性凋亡、NET形成及HIF-1信号。ssGSEA显示Po-F高富集炎症应答、I型干扰素、TNFα/NF-κB、活性氧(Reactive Oxygen Species, ROS)、凝血及缺氧特征，Po-S相对高富集氧化磷酸化及脂肪酸代谢。结论：AVF失功伴随固有免疫炎症、血栓炎症及缺氧-HIF-1α转录程序异常激活，成熟组织炎症及缺氧特征相对弱化且保留氧化代谢特征。
4. Transcription factor activity patterns distinguish postoperative failure from successful maturation
DecoupleR推断转录因子(TF)活性示Po-F中NF-κB(NFKB1, RELA)、IRF(IRF1, IRF3)、STAT1、C/EBP、GATA1、HIF1A、SP1活性升高。GATA1调节子含ITGA2B、PF4、MPL等血小板/红细胞相关基因在Po-F上调；NF-κB调节子含CXCL1、CXCL8、CASP1等在Po-F vs Pre-F上调；HIF1A调节子含LDHA、THBS1等在Po-F高表达。结论：AVF失功具独特的炎症-缺氧-血栓炎症相关TF活性谱，与通路富集相印证。
5. Proteomic remodeling distinguishes postoperative states of AVF maturation and failure
Label-free定量蛋白质组鉴定Po-F vs Po-S共111个DEPs。Fuzzy C均值聚类示蛋白呈阶段/结局特异性表达模式。Po-F中补体成分、基质细胞蛋白、炎症分子代表性增加；Po-S中结构及氧化还原相关蛋白较高。结论：AVF失功与成功成熟在组织蛋白组成上存在明显区别，失功组织富集聚炎症/ECM相关蛋白。
6. Proteomic pathway enrichment distinguishes postoperative states of AVF maturation and failure
Po-S vs Pre-AVF富集ECM组织、补体与凝血级联、HIF-1信号；Po-S vs Po-F富集FcγR吞噬、NF-κB信号、NK细胞毒性及HIF-1信号；Po-F vs Pre-AVF富集防御应答、蛋白酶解、补体、抗原提呈及TCA循环相关代谢通路蛋白改变(三羧酸循环蛋白下调)。结论：蛋白质组层面证实失功组织炎症/免疫及缺氧相关通路蛋白改变，且伴氧化代谢(三羧酸循环)蛋白代表性下降、糖酵解倾向代谢重塑。
7. Experimental validation supports differential expression of RIG-I– and HIF-1–associated gene signatures in AVF tissues
组织学示Po-F新内膜增生及基质沉积最显著。qRT-PCR验证Po-F中DDX58(RIG-I)、CASP1、GSDMD及HIF1A、HMOX1(heme oxygenase-1, HO-1)、VEGFA mRNA表达均显著高于Pre-AVF及Po-S。结论：RIG-I相关炎症轴及HIF-1α相关缺氧轴基因在AVF失功组织中转录水平升高，与多组学富集一致。
讨论与结论总结
研究人员讨论指出，本研究整合人AVF配对转录组与非配对术后蛋白质组，发现AVF失功组织中一致富集RIG-I(DDX58)关联固有免疫信号(RLR、IRF3/NF-κB调节子、炎性介质)、缺氧相关HIF-1信号及糖酵解偏移伴三羧酸循环蛋白减少，而成熟AVF炎症及缺氧通路富集较弱。RIG-I属胞质RNA感受器，其签名与IRF3-NF-κB及代谢基因(PDK1, LDHA)共现提示炎症-代谢协同转录重塑。蛋白质组虽与转录组重叠有限，但通路方向一致，反映翻译调控及蛋白周转差异。局限性含组学样本量较小、Po-S组织取自非失功但需浅表化/流量调整的再手术可能存在选择偏倚、观察性关联不能推定因果。结论翻译如下：
AVF失功是一种术后状态，其特征为RIG-I相关炎症特征、代谢通路表征改变及HIF-1α相关转录程序的同时富集。通过对人AVF组织转录组与蛋白质组的整合分析，本研究提供了与AVF失功相关的分子特征的系统层面框架，可为未来机制探索及转化研究提供参考。
