מחקר זה קיבל אישור אתי מוועדת האתיקה הרפואית של בית החולים הראשון של העם ביונגקאנג (The First People's Hospital of Yongkang), תוך הקפדה מלאה על הצהרת הלסינקי.
נבדקים
מחקר עוקבה תצפיתי זה, שנערך במרכז רפואי יחיד וכלל מרכיב ניסויי in vitro, בוצע בין ינואר 202 לדצמבר 2023. בסך הכל גויסו 12 רכים נולדים עוקבים שאובחנו עם ARDS בבית החולים הראשון של יונגקאנג (The First People's Hospital of Yongkang). לצורכי השוואה, גויסו תינוקות בריאים שנולדו באותה תקופה, ללא היסטוריה של אספיקסיה או מצוקה תוך-רחמית, כקבוצת ביקורת.
קריטריוני הכללה:
כל המשתתפים עמדו בקריטריונים האבחנתיים לתסמונת מצוקה נשימתית חריפה בילודים כפי שהוגדרו בהנחיות מונטרה (מהדורת 2017). האבחנה אומתה באמצעות בדיקות דימות והערכות קליניות: בדיקות רנטגן העלו עכירות דיפוזית בשתי הריאות התואמת בצקת ריאתית, ובדיקת אקו-לב לא הראתה עדות ליתר לחץ דם בעליה השמאלית, ובכך נשללה בצקת ריאתית קרדיוגנית. קריטריונים נוספים כללו הופעה חריפה של תסמינים וצורך בהנשמה מכנית למשך יותר מ-3 ימים, ללא זיהומים חוץ-ריאתיים חמורים. הסכמה מדעת התקבלה כנדרש ממשפחותיהם של היילודים.
קריטריוני החרגה:
ילודים עם חסר ראשוני של סורפקטנט אלבIולרי, מחלות לב מולדת, הפרעות מטבוליות או מצבים רפואיים משמעותיים אחרים הוחרגו מהמחקר. יתרה מכך, תינוקות עם מומים בריאות או בדופן בית החזה או מומים מולדים משמעותיים אחרים הוחרגו. RDS ניאונטלי הוחרג.
נתונים קליניים
גיל הריוני, מין, משקל לידה בעת הקבלה ומאפיינים אימהיים תועדו עבור כל המשתתפים. כל רך נולד עבר בדיקת אולטרסאונד של הריאות בתוך 6 h מהקבלה ליחידה לטיפול נמרץ ונבדק עבור LUS. ה-LUS דורג על סולם עם מקסימום של 36 נקודות, כאשר ציון גבוה יותר העיד על חומרה רבה יותר של תסמינים ריאתיים. דגימות דם נאספו מיד עם ההקבלה כחלק מההערכה הקלינית הראשונית ולפני כל התערבות טיפולית משמעותית (למשל, מתן חוזר של סורפקטנט, העלאת דרגת הנשמה או התחלת טיפול בחומרים וזוואסו-אקטיביים). דגימות דם מרכים נולדים בריאים נלקחו בעת גיוסם למחקר. לצורך בידוד הסרום, דם מלא הוכנס למבחנות הפרדת סרום ונשאר ללא תנועה בטמפרטורת החדר למשך 30 min כדי לאפשר קרישה מלאה. לאחר מכן, הדגימות סובבו בצנטריפוגה במהירות של 150 x g למשך 15 min בטמפרטורה של 4 °C. supernatant הסרום הצלול העליון נשאב בזהירות, חולק למבחנות קריוגניות סטריליות ואוחסן מיד במקפיא בעל טמפרטורה נמוכה מאוד ב-80 °C- עבור ניסויים עתידיים. רק דגימות סרום צלולות וללא המוליזה שימשו לניסויים הבאים. מבחנות איסוף דם משומשות ושאריות דם נשלחו כפסולת ביולוגית רפואית בהתאם לתקנות המוסדיות.
קיבוץ
כל היילודים סווגו לשתי קבוצות נפרדות: הקבוצה הקלה (דרגות I–II) והקבוצה החמורה (דרגות III–IV), בהתבס על ממצאי צילום החזה הראשוני ועל חומרת המצב כפי שנבחנה 24 שעות לאחר האשפוז. פרשנויות צילומי החזה גילו דרגה I, המאופיינת בירידה בשקיפות הריאות באופן דו-צדדי, עם חלקיקים קטנים וצללים רשתית בתוך פרנכימת הריאה. דרגה II הצביעה על כך שהנגעים התפשטו לאזורי הריאה המרכזיים והחיצוניים, עם עדות לסימן של ברונכוגרמה אווירית (air bronchogram). בדרגה III חלה ירידה משמעותית בשקיפות בשתי הריאות, שהובילה לטשטוש גבולות הלב והסרעפת. דרגה IV התאפיינה בסימני ברונכוגרמה אווירית בולטים, שהגיעו לשיאם בעכירות כמעט מלאה המדמה מראה של "ריאה לבנה".
ילודים שאובחנו עם ARDS קיבלו משטר ניהול מקיף לאחר קבלתם ליחידה לטיפול נמרץ יילודים. משטר זה הכלה הנשמה מלאכותית, סדציה, מתן סורפקטנט ריאתי, טיפולים אנטי-דלקתיים, תמיכה תזונתית, סיוע בפינוי ליחה ואמצעים להחלפת נוזלים. האבחנה של ARDS ביילודים שימשה כנקודת הפתיחה למחקר. נקודות הסיום הוגדרו כהחלמה מוצלחת ושחרור של המטופל, או פטירתו של המטופל כתוצאה מטיפול לא יעיל. בהתבסס על התוצאות הקליניות, המשתתפים סווגו לשתי קבוצות: קבוצת השורדים וקבוצת הנפטרים.
תרבית תאים וטיפול
תאי אנדותל מיקרו-וסקולריים ריאתיים אנושיים (HPMECs) גודלו ב-DMEM מועשר ב-10% fetal bovine serum, 10 U/mL penicillin, ו-10 µg/mL streptomycin. התאים הוחזקו ב-37 °C באינקובטור לח הכולל 5% CO₂. כדי להקים מודל תאי של ARDS, התאים טופלו ב-lipopolysaccharide (LPS) בריכוז של 1 mg/L13,14. הקמה מוצלחת של המודל אוששה על ידי תצפית על התכווצות תאית קלה תחת מיקרוסקופ הפוך לאחר הטיפול ב-LPS. עם סיום הניסויים, מצע גידול משומש, תאים מתים וחומרי תרבית חד-פעמיים נשלחו לפסולת ביולוגית מסוכנת.
טרנספקציית תאים וחלוקה לקבוצות
תאי HPMECs נזרעו בצלחות תרבית ודגרו עד להגעה ל-70% התלכדות (confluence) לפני הטרנספקציה. קומפלקסים של טרנספקציה הוכנו בהתאם להוראות היצרן. התאים חולקו לקבוצות: ביקורת ריקה, mimic של miR-486-3p, ביקורת שלילית ל-mimic, מעכב (inhibitor) של miR-486-3p, ביקורת שלילית למעכב, mimic של miR-486-3p + פלסמיד לביטוי יתר של DLL4 (OE-DLL4), ו-mimic של miR-486-3p + פלסמיד ביטוי יתר ריק (OE-NC). קומפלקסים של טרנספקציה הוספו לבארים המתאימות ודגרו למשך 4–6 h. המצע הוחלף במצע מלא טרי, והתרבית המשיכה למשך 24–48 h לצורך ניסויים המשך. טרנספקציה מוצלחת הוכרה על ידי התלכדות תאים יציבה ללא מוות תאי מוגבר.
PCR כמותי בזמן אמת
RNA כולל הוצא מתוך דגימות סרום ותאים בתרבית באמצעות ריאגנט להוצאת RNA. ריכוז ה-RNA ודרגת הניקיון שלו נמדדו באמצעות ספקטרופוטומטר, ודגימות עם A260/A280 יחס של 1.8–2.1 נחשב למתאים להמשך הניתוח. DNA משלים (cDNA) סונתז באמצעות ערכה לשעתוק הפוך. לאחר מכן בוצע PCR כמותי באמצעות מערכת PCR בזמן אמת עם תנאי המחזורים הבאים: דנטורציה ראשונית ב- 95 °C במשך 3 דקות, ולאחריהם 40 מחזורים של 95 °C למשך 10 שניות ו- 60 °C במשך 30 שניות. לצורך זיהוי microRNA, חושב הביטוי היחסי של miR-486-3p באמצעות ה-2-ΔΔCt שיטה שבה U6 snRNA משמש כביקורת פנימית. לצורך כימות mRNA, ביטוי DLL4 נורמל ל-GAPDH mRNA באמצעות אותה שיטה של 2-ΔΔCt algorithm. The primer sequences were listed as follows: miR-486-3p forward: 5'-GTATGACGGGGCAGCTCAGTA-3' and miR-486-3p reverse: 5'-CAGTGCGTGTCGTGGAGT-3', U6 forward: 5'-GGAACGATACAGAGAAGATTAGC-3' and U6 reverse: 5'-TGGAACGCTTCACGAATTTGCG-3'. DLL4 forward: 5'-AGGTGCCACTTCGGTTACAC-3' and DLL4 reverse: 5'-GGGAGAGCAAATGGCTGATA-3', GAPDH forward: 5'-GCAAATTCCATGGCACCGT-3' and GAPDH reverse: 5'-TCGCCCCACTTGATTTTGG-3'.
בדיקת שגשוג תאים בשיטת CCK-8
תאים שעברו טרנספקציה נזרעו לתוך פלטות של 96 בארות בצפיפות של 1 × 103 תאים לבער, ודגרו למשך 24, 48 ו-72 שעות. לאחר מכן שאבו את מצע הגידול, והתאים נשטפו פעמיים ב-1× PBS. לאחר מכן, הוספו לכל בארה 100 µL של 1× PBS טרי ו-10 µL של תמיסת CCK-8, והפלטות דגרו ב-37 °C למשך שעתיים. הבליעה נמדדה ב-450 nm באמצעות קורא מיקרופלטות, ושגשוש התאים הוערך על סמך ערכי הבליעה. ביצוע מוצלח של הבדיקה התבטא בשינויים תלויי-זמן בבליעה בין הקבוצות הניסיוניות.
בדיקת אפופטוזיס באמצעות ציטומטריה של זרימה
התאים עוכרו באמצעות 0.25% trypsin, ות сусפנזיית התאים שהתקבלה נאספה וסובבה בצנטריפוגה במהירות 150 × g למשך 5 min בטמפרטורה של 4 °C. הנוזל העליון הוסר, ומשקעי התאים נשטפו שלוש פעמים ב-1× PBS שקולל מראש. לאחר מכן, התאים הושחו מחדש ב-50 µL של 1x Binding Buffer, ולאחר מכן נוספו 5 µL Annexin V-FITC ו-5 µL propidium iodide (PI). לאחר ערבוב עדין, הדגימות דגרו למשך 40 min בטמפרטורת החדר בחשיפה מוגבלת לאור. אפופטוזיס של התאים נמדד באמצעות ציטומטריית זרימה, והנתונים נותחו באמצעות תוכנה מתאימה לניתוח ציטומטריית זרימה. ביצוע מוצלח של הבדיקה התבטא בשיעור אפופטוזיס נמוך בקבוצת הביקורת הנורמלית ובעלייה ניכרת באפופטוזיס בקבוצת מודל ה-ARDS.
בדיקת לוסיפראז רפורטר (Luciferase reporter assay)
גנים מטרה פוטנציאליים של miR-486-3p זוהו באמצעות מאגר המידע המקוון TargetScan (http://www.targetscan.org/vert_72/). לאחר זיהוי אתרי הקשירה החזויים, נבנו פלסמידי דווח לוסיפראז מסוג פרא (DLL4-WT) ומוטנטיים (DLL4-MUT) המכילים את רצפי הקשירה המתאימים. וקטורי ה-DLL4-WT וה-DLL4-MUT הועברו בטרנספקציה משותפת לתאי HPMECs יחד עם mimic-ים או מעכבים של miR-486-3p, בהתאמה. פעילות לוסיפראז יחסית נמדדה לאחר מכן באמצעות ערכה לבדיקת דווח לוסיפראז כפול (dual-luciferase reporter assay kit). אותות ביולומינסנציה זוהו באמצעות לומינומטר בהתאם להוראות היצרן. תיקוף מוצלח של המטרה התבטא בירידה משמעותית בפעילות הלוסיפראז בקבוצת ה-DLL4-WT בעקבות ביטוי יתר של miR-486-3p.
מידע מפורט על כל الريאגנטים, החומרים המתכלים והציוד המעבדתי ששימשו במחקר זה סופק בטבלת החומרים המצורפת.
שיטות סטטיסטיות
ניתוחים סטטיסטיים והדמיות נתונים בוצעו באמצעות SPSS גרסה 26.0 ו-GraphPad Prism גרסה 9.0. נתוני המדידה הוצגו כממוצע ± סטיית תקן, כאשר השוואות בין ממוצעים של שתי דגימות בלתי תלויות הוערכו באמצעות מבחן t למדגמים בלתי תלויים. להשוואות בין שלוש קבוצות או יותר, נעשה שימוש בניתוח שונות חד-כיווני (ANOVA) וב-ANOVA למדידות חוזרות, ולאחריהם מבחן השוואות מרובות post-hoc של Tukey כדי לזהות הבדלים בין הקבוצות. נתונים קטגוריאליים הוצגו כמספרים (אחוזים), והשוואות בין קבוצות נותחו באמצעות מבחן חי-ריבוע. מבחן Wilcoxon Mann-Whitney הוחל על נתונים לא פרמטריים. בנוסף, נבנתה עקומת ROC כדי להעריך את הערך הניבוי של רמות הביטוי של miR-486-3p בסרום ושל LUS בקביעת תמותה במטופלים ילדים עם ARDS. ניתוח מתאם פירסון שימש לבחינת מתאמים. לכל הקבוצות הניסיוניות היו שלושה שחזורים ביולוגיים בלתי תלויים ושחזורים טכניים. היחידה הסטטיסטית הוגדרה כניסוי בלתי תלוי, כאשר כל שחזור ביולוגי ייצג סבב תרבית תאים נפרד שנגזר ממעברים שונים, ושחזורים טכניים שימשו להפחתת השונות התוך-ניסיונית. נתונים משחזורים טכניים חושבו תחילה כממוצע, ולאחר מכן בוצע ניתוח סטטיסטי בהתבס על ערכי הממוצע של השחזורים הביולוגיים. מובהקות סטטיסטית נקבעה עבור p < 0.05.