活動(dòng)性肺結(jié)核患者血清ATG3和FOXO3水平變化對(duì)患者病情進(jìn)展及預(yù)后評(píng)估的相關(guān)性分析

尤英霞 陳裕 任鵬飛 李瑞 閆莎莎

活動(dòng)性肺結(jié)核是由結(jié)核分枝桿菌引起的慢性傳染性疾病。據(jù)2022年WHO報(bào)告估計(jì),全球結(jié)核病感染發(fā)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(jìn)化上保守的分解代謝過(guò)程,對(duì)于維持機(jī)體穩(wěn)態(tài)至關(guān)重要,自噬相關(guān)基因3(ATG3)是參與自噬的關(guān)鍵基因之一[2-6]。研究發(fā)現(xiàn),結(jié)核分枝桿菌可以誘導(dǎo)miR-155抑制ATG3翻譯,導(dǎo)致結(jié)核分枝桿菌存活[7]。叉頭轉(zhuǎn)錄因子O亞型3(FOXO3)是叉頭轉(zhuǎn)錄因子之一,參與調(diào)節(jié)先天免疫反應(yīng)、氧化應(yīng)激和細(xì)胞凋亡[8,9]。有研究發(fā)現(xiàn),急性肺損傷細(xì)胞中miR-132-3p通過(guò)抑制FOXO3參與調(diào)控炎癥反應(yīng)和細(xì)胞凋亡[10]。但是,二者在活動(dòng)性肺結(jié)核中的研究十分少見(jiàn),因此,本研究通過(guò)探究血清ATG3和FOXO3水平與活動(dòng)性肺結(jié)核患者病情和預(yù)后的關(guān)系,為活動(dòng)性肺結(jié)核患者預(yù)后評(píng)估提供參考。

采用自編碼器深度學(xué)習(xí)模型，設(shè)計(jì)中醫(yī)辨證論治識(shí)別的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，提取識(shí)別的分層數(shù)據(jù)特征；并開(kāi)展深度學(xué)習(xí)算法訓(xùn)練，獲得中醫(yī)辨證論治識(shí)別算法體系的不斷優(yōu)化，將新提取的19個(gè)證候要素進(jìn)行重新編碼；利用數(shù)據(jù)模型向前傳播和分層特征提取，更為準(zhǔn)確的建立激勵(lì)函數(shù)與計(jì)算出各編碼的辨證權(quán)重值，不斷調(diào)整，最終使各級(jí)神經(jīng)元權(quán)重趨于理想值。設(shè)定最終得出的藥物符合率為驗(yàn)證結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)。

資料與方法

一、研究對(duì)象

收集于2019年9月～2022年9月期間來(lái)本院就診的91例活動(dòng)性肺結(jié)核患者為研究對(duì)象(觀察組),男47例,女44例,年齡(47.34±7.88)歲;隨機(jī)選取同時(shí)期來(lái)本院體檢的91例健康體檢者為對(duì)照(對(duì)照組),男46例,女45例,年齡(47.41±7.82)歲。活動(dòng)性肺結(jié)核患者按病情嚴(yán)重程度分為輕癥組50例和重癥組41例：輕癥為病變?cè)?個(gè)肺野以下,不伴有血?dú)夥治霎惓?重癥指3個(gè)肺野及以上的浸潤(rùn)型肺結(jié)核、慢性纖維空洞型肺結(jié)核及毀損肺,伴有低氧血癥或呼吸衰竭[11]。活動(dòng)性肺結(jié)核患者經(jīng)6個(gè)月抗結(jié)核治療后,臨床癥狀消失,痰涂片檢測(cè)轉(zhuǎn)陰61例(預(yù)后良好組),仍為陽(yáng)性30例(預(yù)后不良組)。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①年齡≥18周歲。②均為首次診斷為活動(dòng)性肺結(jié)核,未經(jīng)抗結(jié)核治療。③符合活動(dòng)性肺結(jié)核診斷標(biāo)準(zhǔn)[12]。④入院后完善病歷資料并及時(shí)完成相關(guān)血液化驗(yàn)。排除標(biāo)準(zhǔn)：①患有自身免疫病患者。②入組前3個(gè)月內(nèi)服用過(guò)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(yán)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(jīng)患者及家屬簽署知情同意書(shū),且經(jīng)本院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(2019-0782)。

二、臨床資料

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

三、血清中ATG3和FOXO3表達(dá)水平與病情嚴(yán)重程度的相關(guān)性分析

三、血清中ATG3和FOXO3表達(dá)水平檢測(cè)

分別抽取觀察組入院當(dāng)天(治療前)以及抗結(jié)核治療后6個(gè)月靜脈血10mL,抽取對(duì)照組體檢時(shí)靜脈血10mL,3000r/min離心15min分離血清,-80℃保存?zhèn)溆谩２捎蒙虾Ｃ嘎?lián)生物科技有限公司購(gòu)買的酶聯(lián)免疫吸附檢測(cè)試劑盒檢測(cè)血清中ATG3和FOXO3表達(dá)水平。

任務(wù)型教學(xué)法是以任務(wù)為核心，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的參與度，它把學(xué)習(xí)內(nèi)容和目標(biāo)轉(zhuǎn)化為一個(gè)個(gè)切實(shí)可行的小任務(wù)，在學(xué)生完成這些任務(wù)的過(guò)程中獲得知識(shí)，進(jìn)而提高和培養(yǎng)學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)和應(yīng)用能力。類似于杜威的“從做中學(xué)，以學(xué)生為核心”的教育理念，是交際教學(xué)法的進(jìn)一步完善和發(fā)展。在實(shí)施任務(wù)型閱讀教學(xué)的過(guò)程中，教師應(yīng)圍繞特定的閱讀材料，設(shè)計(jì)出具體的、適應(yīng)學(xué)生發(fā)展的任務(wù)，學(xué)生通過(guò)表達(dá)、扮演、匯報(bào)等各種形式來(lái)完成任務(wù)，以達(dá)到掌握內(nèi)化閱讀技巧的效果。

五、統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

二、血清中ATG3和FOXO3表達(dá)水平的比較

對(duì)所有患者實(shí)施肺結(jié)核規(guī)范化治療：前兩個(gè)月強(qiáng)化期：吡嗪酰胺、利福平、異煙肼、乙胺丁醇;后4個(gè)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(tīng)聽(tīng)他為什么要當(dāng)逃兵，也想聽(tīng)聽(tīng)他是怎么躲過(guò)鬼子毒氣彈的。”趙錫田做了個(gè)停止的動(dòng)作。

結(jié) 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(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);年齡、性別、入院時(shí)臨床特征、胸片改變情況、FPG和ALB相比無(wú)差異(P>0.05)(見(jiàn)表4)。

兩組患者在年齡、性別、體質(zhì)量指數(shù)(BMI)、吸煙史、飲酒史、FPG、ALB之間相比,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。與對(duì)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(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),具體(見(jiàn)表1)。

表1 兩組一般臨床資料比較

參照《肺結(jié)核診斷》中對(duì)活動(dòng)性肺結(jié)核的診斷標(biāo)準(zhǔn),將以下幾種情況判定為活動(dòng)性肺結(jié)核：①患者出現(xiàn)肺結(jié)核臨床癥狀,且病原學(xué)檢測(cè)為陽(yáng)性。②病原學(xué)檢測(cè)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(jīng)抗結(jié)核治療。

與對(duì)照組相比,觀察組治療前血清中ATG3和FOXO3表達(dá)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(dá)水平顯著降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),具體(見(jiàn)表2)。

表2 血清中ATG3和FOXO3表達(dá)水平的比較

干法回收技術(shù)是將機(jī)械拆解后得到的正電極片或電極粉料通過(guò)高溫焚燒將極片或粉料的有機(jī)粘結(jié)劑和其他殘留有機(jī)物去除，同時(shí)電極的金屬材料經(jīng)過(guò)氧化、還原、分解等過(guò)程，再進(jìn)行金屬或金屬化合物提取。

四、診斷標(biāo)準(zhǔn)以及治療方法

Spearman相關(guān)性分析結(jié)果顯示,血清中ATG3和FOXO3表達(dá)水平與活動(dòng)性肺結(jié)核患者病情嚴(yán)重程度呈負(fù)相關(guān)(ρ=-0.640,P<0.001;ρ=-0.666,P<0.001)。

四、不同預(yù)后患者血清中ATG3和FOXO3表達(dá)水平的比較

提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全預(yù)警有利于農(nóng)業(yè)健康發(fā)展，提高國(guó)民生活水平，是當(dāng)前相關(guān)部門需高度重視的一項(xiàng)工作。只有充分意識(shí)到提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全預(yù)警的意義，才能使其含有的實(shí)效性在農(nóng)業(yè)發(fā)展中發(fā)揮出最大化，才會(huì)為社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷增長(zhǎng)做鋪墊。

與預(yù)后不良組患者相比,預(yù)后良好組患者治療前血清中ATG3和FOXO3表達(dá)水平較高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);與預(yù)后不良組患者相比,預(yù)后良好組患者治療后6個(gè)月血清中ATG3和FOXO3表達(dá)水平顯著升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。與治療前相比,治療后6個(gè)月兩組患者血清中ATG3和FOXO3表達(dá)水平均升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。具體(見(jiàn)表3)。

表3 不同預(yù)后患者血清中ATG3和FOXO3表達(dá)水平比較

五、不同預(yù)后活動(dòng)性肺結(jié)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(yù)后患者臨床資料的比較

六、活動(dòng)性肺結(jié)核患者預(yù)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(cè)、埋深分別為4 m和8 m的污水管，因此考慮將車站設(shè)置在路中進(jìn)行避讓。

以活動(dòng)性肺結(jié)核患者預(yù)后情況為因變量(預(yù)后良好=0,預(yù)后不良=1),以(表3、4)中P<0.05的指標(biāo)(ESR、PCT、CRP、TNF-α、INF-γ、IL-2、ATG3和FOXO3)為自變量(實(shí)測(cè)值)進(jìn)行Logistic回歸分析。分析結(jié)果顯示,ESR、CRP、ATG3和FOXO3為影響活動(dòng)性肺結(jié)核患者預(yù)后不良的因素(P<0.05)(見(jiàn)表5)。

表5 活動(dòng)性肺結(jié)核患者預(yù)后不良的Logistic回歸分析

七、血清中ATG3和FOXO3表達(dá)水平對(duì)活動(dòng)性肺結(jié)核患者預(yù)后評(píng)估的分析

血清中ATG3和FOXO3表達(dá)水平聯(lián)合預(yù)測(cè)活動(dòng)性肺結(jié)核患者預(yù)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(biāo)預(yù)測(cè)效果更好(見(jiàn)表6、圖1)。

LWT-LSSVM建模相比于其他建模方法的顯著優(yōu)勢(shì)在于它所需要的訓(xùn)練數(shù)據(jù)量相對(duì)較少但精度很高，為提高運(yùn)算速度，隔4 min取一組數(shù)據(jù)，共取48組數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練建模。

圖1血清中ATG3和FOXO3表達(dá)水平對(duì)活動(dòng)性肺結(jié)核患者預(yù)后預(yù)測(cè)的ROC曲線

表6 血清中ATG3和FOXO3表達(dá)水平對(duì)活動(dòng)性肺結(jié)核患者預(yù)后預(yù)測(cè)的ROC分析

討 論

肺結(jié)核是一類由結(jié)核分枝桿菌感染引起的慢性呼吸系統(tǒng)疾病,具有傳染性,環(huán)境污染以及艾滋病的流行使肺結(jié)核死亡率增加,一旦疾病進(jìn)入活動(dòng)期將嚴(yán)重威脅人類健康[13]。除此之外,人們對(duì)結(jié)核病發(fā)病機(jī)制以及預(yù)后的理解不足也是導(dǎo)致其死亡率增加的一大原因[14]。因此,對(duì)于開(kāi)發(fā)新的預(yù)后評(píng)估指標(biāo)至關(guān)重要。

玉米在碳酸鹽黑鈣土或碳酸鹽草甸土上種植時(shí)，在土壤有效鋅低于0.00005～0.0001%時(shí)應(yīng)施用硫酸鋅。玉米的施肥，應(yīng)根據(jù)需肥量、土壤養(yǎng)分供給量、肥料利用率以及計(jì)劃產(chǎn)量等指標(biāo)來(lái)確定。一般每公頃施優(yōu)質(zhì)農(nóng)家肥3～4萬(wàn)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(guò)程,是利用溶酶體降解受損的細(xì)胞器和大分子物質(zhì)的主要細(xì)胞途徑。在正常情況下,機(jī)體細(xì)胞出現(xiàn)感染或損傷,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體產(chǎn)生自噬體,清除胞質(zhì)內(nèi)受損的細(xì)胞器、代謝產(chǎn)物等保護(hù)受損的細(xì)胞;但是,當(dāng)細(xì)菌數(shù)量急劇增多時(shí),則會(huì)導(dǎo)致機(jī)體自噬和免疫應(yīng)答出現(xiàn)混亂,相應(yīng)疾病發(fā)生[15]。ATGs對(duì)于自噬體的形成不可或缺,而ATG3是參與自噬的關(guān)鍵基因之一[16]。一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),活的強(qiáng)毒力結(jié)核分枝桿菌顯著刺激樹(shù)突狀細(xì)胞中miR-155的表達(dá),miR-155與ATG3的3′-UTR結(jié)合抑制其翻譯,導(dǎo)致自噬抑制和結(jié)核分枝桿菌存活[7]。此外,Chen[6]等研究結(jié)核分枝桿菌在不同類型細(xì)胞中的存活期時(shí)發(fā)現(xiàn),在腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞系bEnd.3中,敲除ATG3導(dǎo)致結(jié)核分枝桿菌數(shù)量顯著增加,吞噬體成熟在晚期受到抑制。李靖[17]等人通過(guò)對(duì)華西醫(yī)院就診的476例結(jié)核病患者的ATG3進(jìn)行基因型檢測(cè),分析其與受試者臨床癥狀的關(guān)系發(fā)現(xiàn),ATG3基因確與結(jié)核病的發(fā)生發(fā)展有關(guān)。本研究中,活動(dòng)性肺結(jié)核患者血清中ATG3表達(dá)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(xù)降低,與活動(dòng)性肺結(jié)核患者病情嚴(yán)重程度呈負(fù)相關(guān)。上述研究均說(shuō)明了ATG3表達(dá)與疾病之間的相關(guān)性,且ATG3的這種變化很可能與miRNA有關(guān)。通過(guò)對(duì)活動(dòng)性肺結(jié)核患者預(yù)后情況分析發(fā)現(xiàn),與預(yù)后良好組患者相比,預(yù)后不良組患者治療前及治療后6個(gè)月血清中ATG3表達(dá)水平較低,與治療前相比,治療后6個(gè)月兩組患者血清中ATG3表達(dá)水平升高;且Logistic回歸分析結(jié)果顯示ATG3是影響活動(dòng)性肺結(jié)核患者預(yù)后不良的因素,說(shuō)明ATG3與活動(dòng)性肺結(jié)核患者預(yù)后有關(guān),對(duì)患者預(yù)后評(píng)估具有一定的評(píng)估價(jià)值。此外,ESR和CRP也是活動(dòng)性肺結(jié)核患者預(yù)后不良的影響因素,說(shuō)明結(jié)核桿菌感染人體后,同時(shí)激活體液免疫產(chǎn)生抗體和炎癥反應(yīng),引起機(jī)體相應(yīng)的應(yīng)激變化。

FOXO3屬于Forkhead轉(zhuǎn)錄因子家族,可參與調(diào)節(jié)細(xì)胞死亡、細(xì)胞增殖、氧化應(yīng)激及炎癥[18]。此外,FOXO3還是T細(xì)胞、樹(shù)突細(xì)胞和巨噬細(xì)胞穩(wěn)態(tài)的重要調(diào)節(jié)劑,在人體免疫系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用[19]。有研究報(bào)道,在巨噬細(xì)胞中,卡介苗介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡依賴于FOXO3的激活[20]。在miR-223抗結(jié)核分枝桿菌定向免疫反應(yīng)的研究中,miR-223可以直接抑制FOXO3調(diào)控細(xì)胞凋亡,而FOXO3作為巨噬細(xì)胞凋亡過(guò)程中的中間介質(zhì)起著關(guān)鍵作用[21]。Huang等[22]研究發(fā)現(xiàn),與健康對(duì)照相比,活動(dòng)性結(jié)核病患者中miR-155水平升高,并通過(guò)結(jié)合FOXO3的3′-UTR抑制FOXO3的表達(dá),細(xì)胞凋亡減少。與其結(jié)果一致,本研究發(fā)現(xiàn)FOXO3在活動(dòng)性肺結(jié)核患者血清中低表達(dá),且隨著病情程度的加重,FOXO3的表達(dá)水平逐漸降低,與活動(dòng)性肺結(jié)核患者病情嚴(yán)重程度呈負(fù)相關(guān)。究其原因可能在于結(jié)核分枝桿菌活性的增強(qiáng)使單核細(xì)胞凋亡缺陷,從而導(dǎo)致FOXO3表達(dá)水平降低。對(duì)活動(dòng)性肺結(jié)核患者預(yù)后分析發(fā)現(xiàn),與預(yù)后良好組患者相比,預(yù)后不良組患者治療前及治療后6個(gè)月血清中FOXO3表達(dá)水平較低;與治療前相比,治療后6個(gè)月兩組患者血清中FOXO3表達(dá)水平升高。Logistic回歸分析顯示FOXO3是影響活動(dòng)性肺結(jié)核患者預(yù)后不良的因素,說(shuō)明FOXO3與活動(dòng)性肺結(jié)核患者預(yù)后有關(guān)。最后,ROC曲線分析結(jié)果顯示,ATG3和FOXO3聯(lián)合對(duì)活動(dòng)性肺結(jié)核患者預(yù)后預(yù)測(cè)較ATG3和FOXO3單一預(yù)測(cè)效果更好,說(shuō)明這兩個(gè)指標(biāo)可以聯(lián)合預(yù)測(cè)患者預(yù)后,為活動(dòng)性肺結(jié)核患者的預(yù)后評(píng)估提供更可靠的參考依據(jù)。

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