活動性肺結核患者血清ATG3和FOXO3水平變化對患者病情進展及預后評估的相關性分析

尤英霞 陳裕 任鵬飛 李瑞 閆莎莎

活動性肺結核是由結核分枝桿菌引起的慢性傳染性疾病。據2022年WHO報告估計,全球結核病感染發病率較2020年增加了4.5%,是全球第十三大死亡原因[1]。自噬是一種進化上保守的分解代謝過程,對于維持機體穩態至關重要,自噬相關基因3(ATG3)是參與自噬的關鍵基因之一[2-6]。研究發現,結核分枝桿菌可以誘導miR-155抑制ATG3翻譯,導致結核分枝桿菌存活[7]。叉頭轉錄因子O亞型3(FOXO3)是叉頭轉錄因子之一,參與調節先天免疫反應、氧化應激和細胞凋亡[8,9]。有研究發現,急性肺損傷細胞中miR-132-3p通過抑制FOXO3參與調控炎癥反應和細胞凋亡[10]。但是,二者在活動性肺結核中的研究十分少見,因此,本研究通過探究血清ATG3和FOXO3水平與活動性肺結核患者病情和預后的關系,為活動性肺結核患者預后評估提供參考。

采用自編碼器深度學習模型，設計中醫辨證論治識別的人工神經網絡，提取識別的分層數據特征；并開展深度學習算法訓練，獲得中醫辨證論治識別算法體系的不斷優化，將新提取的19個證候要素進行重新編碼；利用數據模型向前傳播和分層特征提取，更為準確的建立激勵函數與計算出各編碼的辨證權重值，不斷調整，最終使各級神經元權重趨于理想值。設定最終得出的藥物符合率為驗證結果的標準。

資料與方法

一、研究對象

收集于2019年9月～2022年9月期間來本院就診的91例活動性肺結核患者為研究對象(觀察組),男47例,女44例,年齡(47.34±7.88)歲;隨機選取同時期來本院體檢的91例健康體檢者為對照(對照組),男46例,女45例,年齡(47.41±7.82)歲。活動性肺結核患者按病情嚴重程度分為輕癥組50例和重癥組41例：輕癥為病變在2個肺野以下,不伴有血氣分析異常;重癥指3個肺野及以上的浸潤型肺結核、慢性纖維空洞型肺結核及毀損肺,伴有低氧血癥或呼吸衰竭[11]。活動性肺結核患者經6個月抗結核治療后,臨床癥狀消失,痰涂片檢測轉陰61例(預后良好組),仍為陽性30例(預后不良組)。

納入標準：①年齡≥18周歲。②均為首次診斷為活動性肺結核,未經抗結核治療。③符合活動性肺結核診斷標準[12]。④入院后完善病歷資料并及時完成相關血液化驗。排除標準：①患有自身免疫病患者。②入組前3個月內服用過免疫類藥物患者。③惡性腫瘤患者。④合并肺炎、慢性阻塞性肺疾病、支氣管哮喘等肺部疾病患者。⑤合并心、肝、腎等臟器嚴重病變患者。⑥處于妊娠或哺乳期女性。⑦臨床資料收集不全者。本研究經患者及家屬簽署知情同意書,且經本院倫理委員會批準(2019-0782)。

二、臨床資料

對入組人員采集相關信息,包括：年齡、性別、體質量指數(BMI)、吸煙史、飲酒史、空腹血糖(FPG)、血清白蛋白(ALB)、血紅細胞沉降率(ESR)、降鈣素原(PCT)、C-反應蛋白(CRP)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)、干擾素-γ(INF-γ)、白細胞介素-2(IL-2),以及入院時患者臨床特征(低熱、咳嗽伴有咳痰、咯血、胸痛)、入院時胸片改變情況(空洞、結核球、斑片狀陰影、支氣管內播散灶)等。

三、血清中ATG3和FOXO3表達水平與病情嚴重程度的相關性分析

三、血清中ATG3和FOXO3表達水平檢測

分別抽取觀察組入院當天(治療前)以及抗結核治療后6個月靜脈血10mL,抽取對照組體檢時靜脈血10mL,3000r/min離心15min分離血清,-80℃保存備用。采用上海酶聯生物科技有限公司購買的酶聯免疫吸附檢測試劑盒檢測血清中ATG3和FOXO3表達水平。

任務型教學法是以任務為核心，強調學生的參與度，它把學習內容和目標轉化為一個個切實可行的小任務，在學生完成這些任務的過程中獲得知識，進而提高和培養學生的語言表達和應用能力。類似于杜威的“從做中學，以學生為核心”的教育理念，是交際教學法的進一步完善和發展。在實施任務型閱讀教學的過程中，教師應圍繞特定的閱讀材料，設計出具體的、適應學生發展的任務，學生通過表達、扮演、匯報等各種形式來完成任務，以達到掌握內化閱讀技巧的效果。

五、統計學方法

二、血清中ATG3和FOXO3表達水平的比較

對所有患者實施肺結核規范化治療：前兩個月強化期：吡嗪酰胺、利福平、異煙肼、乙胺丁醇;后4個月鞏固期：利福平、異煙肼、乙胺丁醇。期間行血液、X線等檢查。

“等等，把逃兵送師部，我到想聽聽他為什么要當逃兵，也想聽聽他是怎么躲過鬼子毒氣彈的。”趙錫田做了個停止的動作。

結 果

兩組患者ESR、PCT、CRP、TNF-ɑ、INF-γ和IL-2相比差異顯著,差異有統計學意義(P<0.05);年齡、性別、入院時臨床特征、胸片改變情況、FPG和ALB相比無差異(P>0.05)(見表4)。

兩組患者在年齡、性別、體質量指數(BMI)、吸煙史、飲酒史、FPG、ALB之間相比,差異無統計學意義(P>0.05)。與對照組相比,觀察組ESR顯著下降,PCT、CRP、TNF-α、INF-γ、IL-2顯著升高,差異有統計學意義(P<0.05),具體(見表1)。

表1 兩組一般臨床資料比較

參照《肺結核診斷》中對活動性肺結核的診斷標準,將以下幾種情況判定為活動性肺結核：①患者出現肺結核臨床癥狀,且病原學檢測為陽性。②病原學檢測為陰性,但X線檢查肺部有滲出性病變、干酪性病變且周邊滲出性病變、空洞、增殖性病變,未經抗結核治療。

與對照組相比,觀察組治療前血清中ATG3和FOXO3表達水平顯著降低;與輕癥組相比,重癥組患者治療前血清中ATG3和FOXO3表達水平顯著降低,差異有統計學意義(P<0.05),具體(見表2)。

表2 血清中ATG3和FOXO3表達水平的比較

干法回收技術是將機械拆解后得到的正電極片或電極粉料通過高溫焚燒將極片或粉料的有機粘結劑和其他殘留有機物去除，同時電極的金屬材料經過氧化、還原、分解等過程，再進行金屬或金屬化合物提取。

四、診斷標準以及治療方法

Spearman相關性分析結果顯示,血清中ATG3和FOXO3表達水平與活動性肺結核患者病情嚴重程度呈負相關(ρ=-0.640,P<0.001;ρ=-0.666,P<0.001)。

四、不同預后患者血清中ATG3和FOXO3表達水平的比較

提高農產品質量安全預警有利于農業健康發展，提高國民生活水平，是當前相關部門需高度重視的一項工作。只有充分意識到提高農產品質量安全預警的意義，才能使其含有的實效性在農業發展中發揮出最大化，才會為社會經濟不斷增長做鋪墊。

與預后不良組患者相比,預后良好組患者治療前血清中ATG3和FOXO3表達水平較高,差異有統計學意義(P<0.05);與預后不良組患者相比,預后良好組患者治療后6個月血清中ATG3和FOXO3表達水平顯著升高,差異有統計學意義(P<0.05)。與治療前相比,治療后6個月兩組患者血清中ATG3和FOXO3表達水平均升高,差異有統計學意義(P<0.05)。具體(見表3)。

表3 不同預后患者血清中ATG3和FOXO3表達水平比較

五、不同預后活動性肺結核患者臨床資料的比較

一、兩組一般臨床資料比較

表4 不同預后患者臨床資料的比較

六、活動性肺結核患者預后不良的Logistic回歸分析

該車站站位范圍主要控制管線為布置在灃涇大道道路兩側、埋深分別為4 m和8 m的污水管，因此考慮將車站設置在路中進行避讓。

以活動性肺結核患者預后情況為因變量(預后良好=0,預后不良=1),以(表3、4)中P<0.05的指標(ESR、PCT、CRP、TNF-α、INF-γ、IL-2、ATG3和FOXO3)為自變量(實測值)進行Logistic回歸分析。分析結果顯示,ESR、CRP、ATG3和FOXO3為影響活動性肺結核患者預后不良的因素(P<0.05)(見表5)。

表5 活動性肺結核患者預后不良的Logistic回歸分析

七、血清中ATG3和FOXO3表達水平對活動性肺結核患者預后評估的分析

血清中ATG3和FOXO3表達水平聯合預測活動性肺結核患者預后的ROC曲線下面積(AUC)為0.922,較ATG3(Z=2.170,P=0.030)和FOXO3(Z=2.170,P=0.030)單一指標預測效果更好(見表6、圖1)。

LWT-LSSVM建模相比于其他建模方法的顯著優勢在于它所需要的訓練數據量相對較少但精度很高，為提高運算速度，隔4 min取一組數據，共取48組數據進行訓練建模。

圖1血清中ATG3和FOXO3表達水平對活動性肺結核患者預后預測的ROC曲線

表6 血清中ATG3和FOXO3表達水平對活動性肺結核患者預后預測的ROC分析

討 論

肺結核是一類由結核分枝桿菌感染引起的慢性呼吸系統疾病,具有傳染性,環境污染以及艾滋病的流行使肺結核死亡率增加,一旦疾病進入活動期將嚴重威脅人類健康[13]。除此之外,人們對結核病發病機制以及預后的理解不足也是導致其死亡率增加的一大原因[14]。因此,對于開發新的預后評估指標至關重要。

玉米在碳酸鹽黑鈣土或碳酸鹽草甸土上種植時，在土壤有效鋅低于0.00005～0.0001%時應施用硫酸鋅。玉米的施肥，應根據需肥量、土壤養分供給量、肥料利用率以及計劃產量等指標來確定。一般每公頃施優質農家肥3～4萬公斤，磷酸二銨150～200公斤，尿素150～225公斤，硫酸鉀50～75公斤，硫酸鋅7.5～15公斤。其中尿素的30%做底肥，70%在玉米6-7葉期追肥。

自噬是一種高度保守的分解代謝過程,是利用溶酶體降解受損的細胞器和大分子物質的主要細胞途徑。在正常情況下,機體細胞出現感染或損傷,內質網和高爾基體產生自噬體,清除胞質內受損的細胞器、代謝產物等保護受損的細胞;但是,當細菌數量急劇增多時,則會導致機體自噬和免疫應答出現混亂,相應疾病發生[15]。ATGs對于自噬體的形成不可或缺,而ATG3是參與自噬的關鍵基因之一[16]。一項研究發現,活的強毒力結核分枝桿菌顯著刺激樹突狀細胞中miR-155的表達,miR-155與ATG3的3′-UTR結合抑制其翻譯,導致自噬抑制和結核分枝桿菌存活[7]。此外,Chen[6]等研究結核分枝桿菌在不同類型細胞中的存活期時發現,在腦微血管內皮細胞系bEnd.3中,敲除ATG3導致結核分枝桿菌數量顯著增加,吞噬體成熟在晚期受到抑制。李靖[17]等人通過對華西醫院就診的476例結核病患者的ATG3進行基因型檢測,分析其與受試者臨床癥狀的關系發現,ATG3基因確與結核病的發生發展有關。本研究中,活動性肺結核患者血清中ATG3表達水平顯著低于健康體檢者,且隨著病情的加重,ATG3的水平持續降低,與活動性肺結核患者病情嚴重程度呈負相關。上述研究均說明了ATG3表達與疾病之間的相關性,且ATG3的這種變化很可能與miRNA有關。通過對活動性肺結核患者預后情況分析發現,與預后良好組患者相比,預后不良組患者治療前及治療后6個月血清中ATG3表達水平較低,與治療前相比,治療后6個月兩組患者血清中ATG3表達水平升高;且Logistic回歸分析結果顯示ATG3是影響活動性肺結核患者預后不良的因素,說明ATG3與活動性肺結核患者預后有關,對患者預后評估具有一定的評估價值。此外,ESR和CRP也是活動性肺結核患者預后不良的影響因素,說明結核桿菌感染人體后,同時激活體液免疫產生抗體和炎癥反應,引起機體相應的應激變化。

FOXO3屬于Forkhead轉錄因子家族,可參與調節細胞死亡、細胞增殖、氧化應激及炎癥[18]。此外,FOXO3還是T細胞、樹突細胞和巨噬細胞穩態的重要調節劑,在人體免疫系統中發揮著重要作用[19]。有研究報道,在巨噬細胞中,卡介苗介導的細胞凋亡依賴于FOXO3的激活[20]。在miR-223抗結核分枝桿菌定向免疫反應的研究中,miR-223可以直接抑制FOXO3調控細胞凋亡,而FOXO3作為巨噬細胞凋亡過程中的中間介質起著關鍵作用[21]。Huang等[22]研究發現,與健康對照相比,活動性結核病患者中miR-155水平升高,并通過結合FOXO3的3′-UTR抑制FOXO3的表達,細胞凋亡減少。與其結果一致,本研究發現FOXO3在活動性肺結核患者血清中低表達,且隨著病情程度的加重,FOXO3的表達水平逐漸降低,與活動性肺結核患者病情嚴重程度呈負相關。究其原因可能在于結核分枝桿菌活性的增強使單核細胞凋亡缺陷,從而導致FOXO3表達水平降低。對活動性肺結核患者預后分析發現,與預后良好組患者相比,預后不良組患者治療前及治療后6個月血清中FOXO3表達水平較低;與治療前相比,治療后6個月兩組患者血清中FOXO3表達水平升高。Logistic回歸分析顯示FOXO3是影響活動性肺結核患者預后不良的因素,說明FOXO3與活動性肺結核患者預后有關。最后,ROC曲線分析結果顯示,ATG3和FOXO3聯合對活動性肺結核患者預后預測較ATG3和FOXO3單一預測效果更好,說明這兩個指標可以聯合預測患者預后,為活動性肺結核患者的預后評估提供更可靠的參考依據。

綜上所述,活動性肺結核患者血清中ATG3和FOXO3表達水平顯著降低,二者聯合是影響患者預后的敏感指標,可以作為預后評估的參考依據。但是,本研究也存在一定的局限性,樣本量的選取無法代替總體,而且ATG3和FOXO3參與結核分枝桿菌感染的具體機制仍未可知,需要我們進一步探究。