基于加权基因共表达网络分析的动脉粥样硬化中铁死亡核心基因及其与免疫浸润细胞的关系研究

作     者：方柔柔 杨启帆 韩若冰 邬东东 孙娜 李娟 徐守竹 赵晶 FANG Rourou;YANG Qifan;HAN Ruobing;WU Dongdong;SUN Na;LI Juan;XU Shouzhu;ZHAO Jing

作者机构：陕西中医药大学公共卫生学院陕西省咸阳市712046 陕西中医药大学陕西省针药结合重点实验室陕西省咸阳市712046 

出 版 物：《实用心脑肺血管病杂志》 (Practical Journal of Cardiac Cerebral Pneumal and Vascular Disease)

年 卷 期：2024年第32卷第3期

页      面：62-69,76页

学科分类：1002[医学-临床医学] 100201[医学-内科学(含：心血管病、血液病、呼吸系病、消化系病、内分泌与代谢病、肾病、风湿病、传染病)] 10[医学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(82100488) 陕西省科技计划项目(2022SF-318) 陕西省教育厅科学研究项目(21JS012,21JK0597) 国家级大学生创新创业训练计划项目(202210716019) 陕西中医药大学研究生质量提升工程专项项目(CXSJ202322) 陕西中医药大学优势特色与交叉学科支持计划(2022XKZC04) 

主　　题：动脉粥样硬化 加权基因共表达网络分析 铁死亡 核心基因 免疫浸润细胞 

摘      要：目的 基于加权基因共表达网络分析(WGCNA)筛选动脉粥样硬化(AS)中铁死亡核心基因,并分析其与免疫浸润细胞的关系。方法 从基因表达综合(GEO)数据库下载AS转录组数据集GSE100927[筛选出颈动脉样本41个,包含12个健康对照者的颈动脉样本(对照组)和29个AS患者的颈动脉样本(AS组)]。从FerrDb数据库下载铁死亡相关基因(FRG),去除重复基因后,最终纳入了564个FRG。利用R软件(版本4.2.3)进行数据预处理、差异表达基因(DEG)筛选、WGCNA,通过在线String数据库进行蛋白质-蛋白质相互作用网络(PPI)分析及确定核心基因,比较GSE100927中对照组和AS组核心基因表达水平,并分析GSE20129和GSE226790中核心基因表达水平,同时进行单样本基因集富集分析(ssGSEA)及免疫浸润分析。结果 共筛选出了508个DEG。网络拓扑分析结果显示,软阈值为2。共识别到5个基因模块,其中绿松石色基因模块与AS相关性最强(r=-0.96,P0.05);在GSE226790中,对照组与AS组CTSB表达水平比较,差异无统计学意义(P0.05)。ssGSEA结果显示,IL1B、CTSB、HMOX1、CDKN2A、ALOX5主要涉及铁死亡、脂肪消化吸收等机制。AS组静息CD4记忆T淋巴细胞、浆细胞表达水平低于对照组,活化肥大细胞、单核细胞、滤泡辅助性T淋巴细胞、记忆B细胞表达水平高于对照组(P0.05);CDKN2A表达水平与中性粒细胞表达水平呈负相关(P0.05);ALOX5表达水平与活化CD_(4)记忆T淋巴细胞、活化树突状细胞、M2型巨噬细胞表达水平呈负相关,与活化肥大细胞、调节性T淋巴细胞、M1型巨噬细胞表达水平呈正相关(P0.05)。结论 本研究基于WGCNA共筛选出5个AS中铁死亡核心基因,分别为IL1B、CTSB、HMOX1、CDKN2A、ALOX5,其中IL1B、CDKN2A、ALOX5表达水平与部分免疫浸润细胞表达水平有直线相关关系,而CTSB、HMOX1表达水平与22种免疫浸润细胞表达水平均无直线相关关系。