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小森今天跟行家共享的这篇著述来自北京大学关联机构想到团队，主要通过群众数据库对PTSG2、ENO1、GRN进行筛选和考据，并行使生物信息学分析和体外分析计议它们在RA中的抒发特征和可能的调控机制，为成立新药提供了新的表面契机和调养靶点。

想到配景

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止。频年来，铁逝世在炎症性关节炎发病机制中的作用逐渐受到关怀。有想到发现铁逝世当作一种新式的调治性细胞逝世姿色，触及铁依赖性脂质过氧化，与RA的发病机制有计划，但参与类风湿性关节炎铁逝世的潜在分子机制和环节基因在很猛进度上仍然是未知的。

想到智商

最初从群众数据库获取RA疾病关联的数据集进行各别分析，并将获取的与铁逝世关联的各别基因通过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鸠合果决环节基因与免疫浸润之间的关系，通过基因集富集分析（GSEA）和全基因组关设想到（GWAS）分析，探究环节基因的底层信号通路并阐述环节基因的致病区域。使用cisTarget和Gene-motif数据库果决与环节基因关联的转录因子（TFs）；行使miRcode数据库构建microRNA（miRNA）-信使RNA（mRNA）鸠合。

后续行使单细胞分析智商对细胞进行聚类，并泄露细胞簇中环节基因的抒发。临了，想到了环节基因在东说念主类和推行样本中的抒发及潜在机制。

想到想路

图1 技俩经过图

想到效果

▷各别基因筛选

从GEO群众数据库下载GSE77298数据集，对两组样本间的各别基因进行筛选，并将各别基因与铁逝世基因集进行定位，得到49个叠加基因，其中上调基因28个，下调基因21个。

图2 RA中铁逝世关联DEGs的筛选。

▷环节基因的功能富集分析与果决

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原酶活性的通路。从STRING数据库中检索到与49个交叉基因关联的卵白质互作关系对，并使用Cytoscape进行可视化，收受进度名次前3位的基因当作环节基因，分袂是PTGS2、ENO1、GRN。

图3 GO 和 KEGG 通路富集。

图4 PPI鸠合。前 3 个度值的基因以红色菱形泄露为环节基因。

▷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进犯的作用，并影响其会诊、预后和临床响应。通过分析疾病数据延续PTGS2、ENO1、GRN与免疫浸润的关系，计议了这些环节基因影响RA弘扬的机制。况且通过进一步探究环节基因与免疫细胞之间的关联，发现几个环节基因与免疫细胞有很强的关联性。

图5 普通组和 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） 小提琴图泄露了普通对照组和 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关联性。（D-F）ENO1、GRN 和 PTGS2 与免疫浸润细胞之间的关联性。

▷环节基因与疾病基因关系分析

通过GeneCards数据库检索到4881个RA关联致病基因，并对环节基因和调控RA的基因进行了关联性分析。发现环节基因的抒发水平与几种RA关联基因显耀关联。

图6 分析环节基因与疾病基因的关系

▷通过GWAS分析果决环节基因的致病区域

通过分析RA GWAS数据，阐述了RA中3个环节基因的致病区域。并泄露了对应于 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果决环节基因的潜在机制

通过想到与三个环节基因关联的特定阶梯，探索了这些环节基因如何影响疾病发展的潜在机制，GSEA效果泄露，高抒发PTGS2基因富集的通路为Nod样受体信号通路、FcγR介导的团结作用、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 环节基因的GSEA分析

▷ 环节基因转录因子富集分析及miRNA-mRNA调控鸠合构建

使用累积回收率弧线（图9）、基序TF细心和环节基因筛选对TFs进行了富集分析，效果标明，基序cisbp_M5493的归一化富集评分（NES）最高。使用 miRcode 数据库对 3 个环节基因进行了反向预计，获取了 56 个 miRNA，统统 80 个 mRNA-miRNA 关系对，并使用 Cytoscape 将它们可视化（图 10）。

图9 环节基因转录因子的富集分析

图10 miRNA-mRNA调控鸠合

▷ scRNA-seq中环节基因的抒发

使用 tSNE 算法对细胞进行聚类，三个环节基因前线腺素-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单细胞分析泄露PTGS2、ENO1和GRN的抒发

▷ 通过连通性图预计潜在药物

咱们行使连通性舆图数据库来预计该疾病的潜在药物。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关联最为显耀。这些发现标明，这些药物不错缓解以致逆转疾病景况。

图12使用 cMAP 进行药物预计

▷ 通过卵白质思路（WB）和免疫组织化学（IHC）考据环节基因

通过支持交流关节炎（AIA）大鼠模子推行考据并团结组织病理学查验，发现想到效果与RA患者数据集的效果一致。

图13考据推行样品中的中心基因

▷ ENO1调控铁逝世的潜在机制

通过查验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和铁逝世的特征卵白ACSL4的抒发加多。这种作用在铁存不才更为显著，况且通过用铁孕育抑素-1（Fer-1）和利普沙他汀-1（Lip-1）调养而逆转。因此ENO1的敲低导致细胞逝世加多，加多脂质ROS的产生和细胞内亚铁离子的积存加多，额外是在铁存在的情况下。

图14

图15

著述小结

本文的想到团队主若是通过群众数据库想到细目铁逝世关联基因，并通过富集分析、PPI鸠合分析多种智商对候选铁逝世环节基因进行了全面的生物信息学分析，并构建AIA大鼠模子进行推行考据，为RA提供了潜在的会诊和调养靶点。全文想路明晰、行文严谨、生信分析团结推行考据，既增强了著述的确实度，也丰富了著述实质，酿成了完满的想到链。如何样，看到这里心动了吗，心动不如活动，想要发文但时期受限的老诚快快来有计划小森吧~~~~~

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