Bu çalışma, Helsinki Deklarasyonu'na sıkı sıkıya bağlı kalınarak Yongkang Birinci Halk Hastanesi Tıbbi Etik Kurulu'ndan etik onay almıştır.
Denekler
İn vitro deneysel bir bileşene sahip olan bu tek merkezli, gözlemsel kohort çalışması, Ocak 2022 ile Aralık 2023 tarihleri arasında yürütülmüştür. Yongkang Birinci Halk Hastanesi'nde ARDS tanısı konmuş toplam 112 ardışık neonat çalışmaya dahil edilmiştir. Karşılaştırma amacıyla, aynı zaman diliminde doğmuş, asfiksi veya intrauterin distress öyküsü olmayan sağlıklı bebekler kontrol grubu olarak seçilmiştir.
Dahil edilme kriterleri:
Tüm katılımcılar, Montreux kılavuzlarında (2017 baskısı) belirtilen neonatal akut solunum sıkıntısı sendromu tanı kriterlerini karşılamıştır. Tanı, görüntüleme ve klinik değerlendirmelerle doğrulanmıştır: Röntgen incelemeleri, her iki akciğerde pulmoner ödem ile uyumlu yaygın opasiteler göstermiş ve ekokardiyografi, sol atriyal hipertansiyon bulgusuna rastlamayarak kardiyojenik pulmoner ödemi dışlamıştır. Ek kriterler arasında semptomların akut başlangıcı, ağır ekstrapulmoner enfeksiyonların olmaması ve 3 günden fazla mekanik ventilasyon ihtiyacı yer almıştır. Yenidoğanların ailelerinden gerekli bilgilendirilmiş onamlar alınmıştır.
Dışlama kriterleri:
Primer alveolar sürfaktan eksikliği, konjenital kalp hastalığı, metabolik bozukluklar veya diğer önemli altta yatan durumları olan neonatlar hariç tutuldu. Ayrıca, akciğer veya göğüs duvarı malformasyonları veya diğer majör konjenital anomalileri olan bebekler hariç tutuldu. Neonatal RDS hariç tutuldu.
Klinik veriler
Tüm katılımcılar için gestasyonel yaş, cinsiyet, yatış anındaki doğum ağırlığı ve maternal özellikler kaydedildi. Her yenidoğana, yoğun bakım ünitesine kabulünden sonraki 6 s içinde akciğer ultrasonu uygulandı ve LUS açısından değerlendirildi. LUS, maksimum 36 puanlık bir ölçek üzerinden puanlandı ve burada yüksek puan, pulmoner semptomların daha şiddetli olduğunu gösterdi. Kan örnekleri, ilk klinik değerlendirmenin bir parçası olarak ve herhangi bir majör terapötik müdahale (örneğin sürfaktan doz tekrarı, ventilasyon modunun yükseltilmesi veya vazoaktif ajanların başlanması) öncesinde, yatış anında hemen toplandı. Sağlıklı yenidoğanlardan alınan kan örnekleri, kayıtları yapıldıkları sırada elde edildi. Serum izolasyonu için tam kan, serum separatör tüplerine yerleştirildi ve pıhtılaşmanın tamamen gerçekleşmesi için 30 dk boyunca oda sıcaklığında hareketsiz bırakıldı. Örnekler daha sonra 4 °C'de 15 min boyunca 1500 x g hızında santrifüjlendi. Üstteki berrak serum supernatanı dikkatlice aspire edildi, steril kriyojenik tüplere paylaştırıldı ve sonraki deneyler için hemen -80 °C'deki ultra düşük sıcaklıklı bir dondurucuda saklandı. Sonraki deneyler için yalnızca berrak, hemoliz olmamış serum örnekleri kullanıldı. Kullanılan kan toplama tüpleri ve artık kan, kurum düzenlemelerine uygun olarak tıbbi biyolojik atık olarak atıldı.
Gruplandırma
Tüm yenidoğanlar, başlangıç akciğer grafisi bulgularına ve yatıştan 24 saat sonra değerlendirilen durumun şiddetine göre iki ayrı gruba ayrıldı: hafif grup (derece I–II) ve ağır grup (derece III–IV). Akciğer grafisi yorumlamaları sonucunda; bilateral akciğer şeffaflığının azalması, akciğer parankimi içinde küçük partiküller ve retiküler gölgelerin görülmesiyle karakterize olan derece I saptandı. Derece II, lezyonların akciğerin orta ve dış bölgelerine kadar uzandığını ve hava bronkogram bulgusunun mevcut olduğunu gösterdi. Derece III'te, her iki akciğerde şeffaflıkta belirgin bir azalma meydana gelmiş, bu da kalp ve diyafram sınırlarının belirsizleşmesiyle sonuçlanmıştır. Derece IV ise, belirgin hava bronkogram bulguları ile karakterize olup, "beyaz akciğer" görünümünü andıran neredeyse tam bir opasifikasyon ile sonuçlanmıştır.
ARDS tanısı konulan yenidoğanlar, yenidoğan yoğun bakım ünitesine kabul edildikten sonra kapsamlı bir yönetim rejimi uygulamasına tabi tutulmuştur. Bu rejim; mekanik ventilasyon, sedasyon, pulmoner sürfaktan uygulaması, anti-inflamatuar tedaviler, beslenme desteği, ekspektorasyon yardımı ve sıvı replasman önlemlerini kapsamaktaydı. Yenidoğanlarda ARDS tanısı çalışmanın başlangıç noktası olarak belirlenmiştir. Sonlanım noktaları, hastanın başarılı bir şekilde iyileşmesi ve taburcu edilmesi veya etkisiz tedavi sonucu meydana gelen ölüm olarak tanımlanmıştır. Klinik sonuçlara dayanarak katılımcılar iki gruba ayrılmıştır: sağkalanlar grubu ve ölüm grubu.
Hücre kültürü ve işlem
İnsan pulmoner mikrovasküler endotel hücreleri (HPMEC'ler), %10 fetal sığır serumu, 100 U/mL penisilin ve 100 µg/mL streptomisin ile desteklenmiş DMEM içerisinde kültüre edildi. Hücreler, %5 CO₂ içeren nemlendirilmiş bir inkübatörde 37 °C'de muhafaza edildi. Bir ARDS hücre modeli oluşturmak için hücreler 1 mg/L konsantrasyonunda lipopolisakkarit (LPS) ile işleme tabi tutuldu13,14. Modelin başarıyla oluşturulduğu, LPS uygulamasının ardından ters mikroskop altında hafif hücresel büzülmelerin gözlemlenmesiyle doğrulandı. Deneylerin tamamlanmasının ardından, kullanılmış kültür ortamı, ölü hücreler ve tek kullanımlık kültür materyalleri biyolojik tehlikeli atık olarak imha edildi.
Hücre transfeksiyonu ve gruplandırma
HPMEC'ler kültür plaklarına ekildi ve transfeksiyondan önce %70 konfluens değerine ulaşana kadar inkübe edildi. Transfeksiyon kompleksleri, üreticinin talimatlarına göre hazırlandı. Hücreler şu gruplara ayrıldı: boş kontrol, miR-486-3p mimic, mimic negatif kontrol, miR-486-3p inhibitörü, inhibitör negatif kontrol, miR-486-3p mimic + DLL4 aşırı ekspresyon plazmidi (OE-DLL4) ve miR-486-3p mimic + boş aşırı ekspresyon plazmidi (OE-NC). Transfeksiyon kompleksleri ilgili kuyucuklara eklendi ve 4–6 h boyunca inkübe edildi. Besiyeri taze tam besiyeri ile değiştirildi ve sonraki deneyler için 24–48 h boyunca kültürleme işlemine devam edildi. Başarılı transfeksiyon, aşırı hücre ölümü olmaksızın stabil hücre konfluensi ile belirlendi.
Gerçek zamanlı kantitatif PCR
Toplam RNA, bir RNA ekstraksiyon reaktifi kullanılarak serum örneklerinden ve kültüre edilmiş hücrelerden ekstrakte edildi. RNA konsantrasyonu ve saflığı bir spektrofotometre ile ölçüldü ve A260/A280 oranı 1,8–2,1 olan örnekler ileri analizler için uygun kabul edildi. Bir ters transkripsiyon kiti kullanılarak tamamlayıcı DNA (cDNA) sentezlendi. Ardından, aşağıdaki döngü koşullarıyla bir real-time PCR sistemi kullanılarak kantitatif PCR gerçekleştirildi: 95 °C'de 3 dk boyunca başlangıç denatürasyonu, ardından 40 döngü boyunca 95 °C'de 10 s ve 60 °C'de 30 s. microRNA tespiti için, miR-486-3p'nin bağıl ekspresyonu, internal referans olarak U6 snRNA kullanılarak 2-ΔΔCt yöntemiyle hesaplandı. mRNA kantifikasyonu için, DLL4 ekspresyonu aynı 2-ΔΔCt algoritmasıyla GAPDH mRNA'ya göre normalize edildi. Primer dizileri şu şekilde listelenmiştir: miR-486-3p ileri: 5'-GTATGACGGGGCAGCTCAGTA-3' ve miR-486-3p geri: 5'-CAGTGCGTGTCGTGGAGT-3', U6 ileri: 5'-GGAACGATACAGAGAAGATTAGC-3' ve U6 geri: 5'-TGGAACGCTTCACGAATTTGCG-3'. DLL4 ileri: 5'-AGGTGCCACTTCGGTTACAC-3' ve DLL4 geri: 5'-GGGAGAGCAAATGGCTGATA-3', GAPDH ileri: 5'-GCAAATTCCATGGCACCGT-3' ve GAPDH geri: 5'-TCGCCCCACTTGATTTTGG-3'.
CCK-8 hücre proliferasyon analizi
Transfekte edilen hücreler, kuyuk başına 1 × 103 hücre yoğunluğunda 96 kuyucuklu plakalara ekildi ve 24, 48 ve 72 sa boyunca inkübe edildi. Ardından kültür ortamı aspire edildi ve hücreler 1× PBS ile iki kez yıkandı. Sonrasında, her kuyucuğa 100 µL taze 1× PBS ve 10 µL CCK-8 çözeltisi eklendi ve plaklar 37 °C'de 2 sa boyunca inkübe edildi. Absorbans, bir mikroplaka okuyucu kullanılarak 450 nm'de ölçüldü ve hücre proliferasyonu absorbans değerlerine göre değerlendirildi. Deneysel gruplar arasındaki absorbansın zamana bağlı değişimleri, analizin başarılı bir şekilde gerçekleştirildiğini gösterdi.
Akış sitometrisi apoptoz analizi
Hücreler %0,25 tripsin ile sindirildi ve elde edilen hücre süspansiyonu toplanarak 4 °C'de 5 dakika boyunca 1500 × g hızında santrifüj edildi. Süpernatan uzaklaştırıldı ve hücre peletleri önceden soğutulmuş 1× PBS ile üç kez yıkandı. Ardından hücreler 500 µL 1x Bağlama Tamponu içinde yeniden süspande edildi ve ardından 5 µL Annexin V-FITC ve 5 µL propidyum iyodür (PI) eklendi. Nazikçe karıştırıldıktan sonra numuneler oda sıcaklığında, karanlıkta 40 dakika boyunca inkübe edildi. Hücre apoptozu akış sitometrisi ile ölçüldü ve veriler uygun akış sitometrisi analiz yazılımı ile analiz edildi. Başarılı analiz performansı, normal kontrol grubunda düşük apoptoz oranı ve ARDS model grubunda apoptozun belirgin şekilde artmasıyla gösterildi.
Lusiferaz raporlayıcı testi
miR-486-3p'nin potansiyel hedef genleri, çevrimiçi TargetScan veri tabanı (http://www.targetscan.org/vert_72/) kullanılarak belirlenmiştir. Öngörülen bağlanma bölgelerinin tanımlanmasının ardından, ilgili bağlanma dizilerini içeren vahşi tip (DLL4-WT) ve mutant (DLL4-MUT) lüsiferaz raporlayıcı plazmitler oluşturulmuştur. DLL4-WT ve DLL4-MUT vektörleri, sırasıyla miR-486-3p mimikleri veya inhibitörleri ile birlikte HPMEC'lere ko-transfekte edilmiştir. Ardından, çift lüsiferaz raporlayıcı assay kiti kullanılarak bağıl lüsiferaz aktivitesi ölçülmüştür. Biyolüminesans sinyalleri, üretici talimatlarına uygun olarak bir lüminometre ile tespit edilmiştir. Başarılı hedef doğrulaması, miR-486-3p aşırı ekspresyonu sonrası DLL4-WT grubunda lüsiferaz aktivitesindeki belirgin azalma ile gösterilmiştir.
Bu çalışmada kullanılan tüm reaktifler, sarf malzemeleri ve laboratuvar ekipmanları hakkında detaylı bilgiler, ekteki Malzeme Tablosu'nda sunulmuştur.
İstatistiksel yöntemler
İstatistiksel analizler ve veri görselleştirmeleri SPSS versiyon 26.0 ve GraphPad Prism versiyon 9.0 kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Ölçüm verileri ortalama ± standart sapma olarak sunulmuş ve iki bağımsız örneğin ortalamaları arasındaki karşılaştırmalar bağımsız t-testi ile değerlendirilmiştir. Üç veya daha fazla grup arasındaki karşılaştırmalar için tek yönlü varyans analizi (ANOVA) ve tekrarlı ölçümler ANOVA uygulanmış, ardından gruplar arası farkların belirlenmesi için Tukey post-hoc çoklu karşılaştırma testi yapılmıştır. Kategorik veriler sayı (yüzde) olarak ifade edilmiş ve gruplar arası karşılaştırmalar ki-kare testi kullanılarak analiz edilmiştir. Parametrik olmayan veriler için Wilcoxon Mann-Whitney testi uygulanmıştır. Ayrıca, ARDS'li pediatrik hastalarda mortaliteyi belirlemede serum miR-486-3p ekspresyon seviyelerinin ve LUS'un öngörücü değerini değerlendirmek için ROC eğrisi oluşturulmuştur. Korelasyonları incelemek için Pearson korelasyon analizi kullanılmıştır. Tüm deney grupları üç bağımsız biyolojik tekrar ve teknik tekrar içermiştir. İstatistiksel birim, bağımsız bir deney olarak tanımlanmış olup; her bir biyolojik tekrar farklı pasajlardan türetilen ayrı bir hücre kültürü serisini temsil etmiş, teknik tekrarlar ise deney içi varyasyonu azaltmak için kullanılmıştır. Teknik tekrarlardan elde edilen veriler önce ortalaması alınmış ve ardından biyolojik tekrarların ortalama değerleri üzerinden istatistiksel analiz gerçekleştirilmiştir. İstatistiksel anlamlılık p < 0.05 olarak belirlenmiştir.