研究 17738999173

小森今天跟专家共享的这篇著作来自北京大学相关机构筹画团队，主要通过全球数据库对PTSG2、ENO1、GRN进行筛选和考证，并运用生物信息学分析和体外分析探讨它们在RA中的抒发特征和可能的调控机制，为开拓新药提供了新的表面契机和调理靶点。

筹画布景

类风湿性关节炎（RA）是一种慢性本人免疫性疾病，主要由于炎症和关节逐渐退化导致的功能防碍。比年来，铁牺牲在炎症性关节炎发病机制中的作用逐渐受到暖和。有筹画发现铁牺牲当作一种新式的变调性细胞牺牲体式，触及铁依赖性脂质过氧化，与RA的发病机制关联，但参与类风湿性关节炎铁牺牲的潜在分子机制和流毒基因在很猛进程上仍然是未知的。

筹画技艺

领先从全球数据库获取RA疾病相关的数据集进行互异分析，并将取得的与铁牺牲相关的互异基因通过GO和KEGG通路分析，获取可能的生物学功能。使用CIBERSORT算法探究通过构建PPI网罗浮松要道基因与免疫浸润之间的关系，通过基因集富集分析（GSEA）和全基因组关联筹画（GWAS）分析，探究要道基因的底层信号通路并说明要道基因的致病区域。使用cisTarget和Gene-motif数据库浮松与要道基因相关的转录因子（TFs）；运用miRcode数据库构建microRNA（miRNA）-信使RNA（mRNA）网罗。

后续运用单细胞分析技艺对细胞进行聚类，并清晰细胞簇中要道基因的抒发。临了，筹画了要道基因在东谈主类和施行样本中的抒发及潜在机制。

筹画想路

图1 神气经过图

筹画恶果

▷互异基因筛选

从GEO全球数据库下载GSE77298数据集，对两组样本间的互异基因进行筛选，并将互异基因与铁牺牲基因集进行定位，得到49个疏通基因，其中上调基因28个，下调基因21个。

图2 RA中铁牺牲相关DEGs的筛选。

▷要道基因的功能富集分析与浮松

对49个交叉基因进行了通路分析，发现这些基因主要参与小分子生物合成过程、金属离子响应和氧化复兴酶活性的通路。从STRING数据库中检索到与49个交叉基因相关的卵白质互作关系对，并使用Cytoscape进行可视化，聘用进程排行前3位的基因当作流毒基因，隔离是PTGS2、ENO1、GRN。

图3 GO 和 KEGG 通路富集。

图4 PPI网罗。前 3 个度值的基因以红色菱形清晰为流毒基因。

▷免疫浸润分析

免疫微环境在类风湿性关节炎的发病机制中起着至关病笃的作用，并影响其会诊、预后和临床响应。通过分析疾病数据汇注PTGS2、ENO1、GRN与免疫浸润的关系，探讨了这些要道基因影响RA阐发的机制。而况通过进一步探究流毒基因与免疫细胞之间的关联，发现几个流毒基因与免疫细胞有很强的相关性。

图5 平时组和 RA 组之间的免疫浸润情况

（A） 22 种不同免疫细胞类型相对百分比的累积直方图。（B） 小提琴图清晰了平时对照组和 RA 患者中免疫细胞之间的相比（C） 22 种免疫细胞类型比例浸润的相关性。（D-F）ENO1、GRN 和 PTGS2 与免疫浸润细胞之间的相关性。

▷要道基因与疾病基因关系分析

通过GeneCards数据库检索到4881个RA相关致病基因，并对流毒基因和调控RA的基因进行了相关性分析。发现要道基因的抒发水平与几种RA相关基因显贵相关。

图6 分析要道基因与疾病基因的关系

▷通过GWAS分析浮松要道基因的致病区域

通过分析RA GWAS数据，说明了RA中3个要道基因的致病区域。并清晰了对应于 PTGS2、ENO1 和 GRN 的 SNP 的致病区域，其中 PTGS2 和 ENO1 位于 1 号染色体致病区域，GRN 位于 17 号染色体致病区域（图7）

图7 GWAS分析

▷通过GSEA浮松要道基因的潜在机制

通过筹画与三个流毒基因相关的特定阶梯，探索了这些流毒基因如何影响疾病发展的潜在机制，GSEA恶果清晰，高抒发PTGS2基因富集的通路为Nod样受体信号通路、FcγR介导的统一作用、趋化因子信号通路等通路;GRN基因在溶酶体、利什曼原虫感染、B细胞受体信号通路等通路中高抒发;ENO1基因在溶酶体、致病性大肠杆菌感染、利什曼原虫感染等通路中高抒发。

图8 要道基因的GSEA分析

▷ 要道基因转录因子富集分析及miRNA-mRNA调控网罗构建

使用累积回收率弧线（图9）、基序TF隆重和流毒基因筛选对TFs进行了富集分析，恶果标明，基序cisbp_M5493的归一化富集评分（NES）最高。使用 miRcode 数据库对 3 个流毒基因进行了反向掂量，取得了 56 个 miRNA，悉数 80 个 mRNA-miRNA 关系对，并使用 Cytoscape 将它们可视化（图 10）。

图9 要道基因转录因子的富集分析

图10 miRNA-mRNA调控网罗

▷ scRNA-seq中要道基因的抒发

使用 tSNE 算法对细胞进行聚类，三个流毒基因前哨腺素-内过氧化物合酶 2 （PTGS2）、烯醇化酶 1（ENO1） 和颗粒卵白 （GRN） 的抒发如图 11 所示。

图11单细胞分析清晰PTGS2、ENO1和GRN的抒发

▷ 通过连通性图掂量潜在药物

咱们运用连通性舆图数据库来掂量该疾病的潜在药物。分析标明，CID_11676786（AZ628）、麦考酚酸、磺胺嘧啶和茚达曲林药物扰动的抒发谱与疾病扰动抒发谱的负相关最为显贵。这些发现标明，这些药物不错缓解致使逆转疾病气象。

图12使用 cMAP 进行药物掂量

▷ 通过卵白质陈迹（WB）和免疫组织化学（IHC）考证要道基因

通过提拔衔尾关节炎（AIA）大鼠模子施行考证并都集组织病理学搜检，发现筹画恶果与RA患者数据集的恶果一致。

图13考证施行样品中的中心基因

▷ ENO1调控铁牺牲的潜在机制

通过搜检RA患者滑膜中 ENO1 和 ACO1 的抒发，发现 ENO1上调而ACO1下调（图 14B）。在大鼠模子的低级FLS中敲低ENO1，发现ACO1和铁牺牲的特征卵白ACSL4的抒发增多。这种作用在铁存不才更为较着，而况通过用铁滋长抑素-1（Fer-1）和利普沙他汀-1（Lip-1）调理而逆转。因此ENO1的敲低导致细胞牺牲增多，增多脂质ROS的产生和细胞内亚铁离子的蚁合增多，十分是在铁存在的情况下。

图14

图15

著作小结

本文的筹画团队主若是通过全球数据库筹画细则铁牺牲相关基因，并通过富集分析、PPI网罗分析多种技艺对候选铁牺牲要道基因进行了全面的生物信息学分析，并构建AIA大鼠模子进行施行考证，为RA提供了潜在的会诊和调理靶点。全文想路了了、行文严谨、生信分析都集施行考证，既增强了著作的真实度，也丰富了著作本体，酿成了齐全的筹画链。怎么样，看到这里心动了吗，心动不如行为，想要发文但时候受限的本分快快来研究小森吧~~~~~