鉴定FCN1作为一种新型巨噬细胞浸润相关的生物标志物用于儿童炎症性肠病的诊断

背景：儿童炎症性肠病（PIBD）的发病率在全球范围内持续增加。PIBD的诊断延迟会增加并发症风险并导致生长迟缓。为了改善长期结局，迫切需要鉴定用于PIBD早期诊断的新型标志物。方法：通过两种机器学习算法（LASSO和mSVM-RFE）从GSE117993数据集中鉴定PIBD的候选生物标志物，并在GSE126124数据集和我们的PIBD队列中进行外部验证。使用CIBERSORT方法和单细胞数据集GSE121380的富集分析研究了ficolin-1（FCN1）在PIBD中的作用及其与巨噬细胞浸润的关联，并通过免疫印迹、qRT-PCR和免疫染色在PIBD患者的结肠活检、幼年小鼠DSS诱导的结肠炎模型以及THP-1来源的巨噬细胞中进一步验证。结果：FCN1在独立临床队列中对PIBD显示出良好的诊断性能，AUC为0.986。FCN1在PIBD患者的结直肠活检和血液样本中表达上调。功能上，FCN1与PIBD患者结肠黏膜中的免疫相关过程相关，并与促炎性M1巨噬细胞浸润增加相关。此外，单细胞转录组分析和免疫染色显示，FCN1几乎仅在PIBD患者结肠黏膜浸润的巨噬细胞中表达，这些FCN1+巨噬细胞与过度炎症相关。值得注意的是，来自THP-1的促炎性M1巨噬细胞高表达FCN1和IL-1β，且THP-1来源的巨噬细胞中FCN1过表达通过NLRP3-caspase-1轴强烈促进LPS诱导的促炎细胞因子IL-1β的激活。结论：FCN1是PIBD的一种新型且有前景的诊断生物标志物。PIBD结肠黏膜中富集的FCN1+巨噬细胞表现出促炎表型，且FCN1通过NLRP3-caspase-1轴促进巨噬细胞中IL-1β的成熟。