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研究人員提出膿毒癥預后評估新方法
作者：王敏，楊柯    來源：中國科學報
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近日，中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院安光所光電子技術(shù)研究中心生物醫(yī)學光學研究室聯(lián)合安徽醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院，成功研發(fā)集成免疫細胞定位功能的微流控濃度梯度芯片，利用該芯片分析了膿毒癥患者中性粒細胞和T淋巴細胞的趨化遷移行為，并提出了一種基于多維度免疫細胞趨化運動參數(shù)的膿毒癥預后評估新方法。
膿毒癥是許多感染性和非感染性疾病如燒傷、創(chuàng)傷、胰腺炎等的共同病理生理過程，其病死率高，治療困難。全球每年約有2000萬人罹患膿毒癥，是兒科重癥監(jiān)護病房的主要死亡病因。2016年世界危重癥醫(yī)學協(xié)會指出膿毒癥的實質(zhì)是機體在對抗病原或應激過程中所產(chǎn)生的免疫應答失控，從而導致的多臟器功能障礙。
因此，使用微流控免疫細胞分析新技術(shù)監(jiān)測膿毒癥患者免疫狀態(tài)具有重要臨床意義。集成化微流控技術(shù)能夠快速分選細胞（如中性粒細胞和T淋巴細胞），并直接分析其生物物理功能（如遷移、吞噬、粘附、變形等）。其中，免疫細胞遷移是其參與炎癥反應和免疫應答的關鍵過程，對膿毒癥患者的免疫監(jiān)測至關重要。研究免疫細胞遷移的規(guī)律和機制，有望為膿毒癥的診斷和治療提供新的思路和方法。
安光所研究團隊自主研發(fā)并利用微流控濃度梯度芯片監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)膿毒癥患者與健康對照組的中性粒細胞的梯度感知時間、遷移距離、峰值速度、趨化指數(shù)、反向遷移率和停止遷移指數(shù)等多維參數(shù)存在顯著差異�；�于此，建立了微流控膿毒癥中性粒細胞遷移功能綜合評價指數(shù)，并發(fā)現(xiàn)該指數(shù)與膿毒癥嚴重程度評估方法及常用生物標志物水平顯著相關，且預測膿毒癥死亡結(jié)局的特異性和敏感性分別達到了86.73%和86.71%，有望成為膿毒癥診斷、病情評估和預后監(jiān)測的有效新指標。相關成果表于微流控領域知名期刊Talanta。
研究團隊進一步發(fā)展了微流控膿毒癥T細胞遷移功能分析方法，發(fā)現(xiàn)膿毒癥患者T細胞遷移功能受損，且胞內(nèi)NADH/NAD+水平明顯升高；進一步實驗發(fā)現(xiàn)，膿毒癥患者血漿微環(huán)境會上調(diào)健康T細胞NADH/NAD+水平，提示血漿微環(huán)境的變化可能導致T細胞以線粒體為主的產(chǎn)生呼吸鏈功能障礙；采用線粒體靶向藥物甲磺酸米托醌（Mitoquinone mesylate, MitoQ）可以逆轉(zhuǎn)異常的NADH/NAD+水平，并改善T細胞的遷移能力。該研究揭示了膿毒癥患者T細胞功能受損與血漿微環(huán)境的改變相關，還提示MitoQ可作為膿毒癥候選藥物。相關成果發(fā)表于危重癥醫(yī)學領域知名期刊Shock。
相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.talanta.2024.126801
https://journals.lww.com/shockjournal/abstract/9900/d4_chip_reveals_impaired_t_cell_function_in.481.aspx
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