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为探究类风湿关节炎(RA)与二硫死亡关系,研究人员经多方法研究,发现 OXSM 或为 RA 诊疗新靶点和潜在药物。
类风湿关节炎(Rheumatoid Arthritis,RA)是一种令人头疼的自身免疫性疾病,它就像一个隐藏在身体里的 “破坏者”,悄无声息地引发炎症,侵蚀关节,让患者承受着关节疼痛、功能受限的痛苦。目前,RA 的发病机制尚未完全明确,缺乏足够特异的生物标志物,使得早期诊断困难重重,治疗也面临挑战,患者往往难以得到及时有效的治疗。
在这样的背景下,为了找到新的突破点,安顺市人民医院的研究人员开展了一项深入的研究,试图揭开 RA 与二硫死亡(Disulfidptosis)之间的神秘联系,寻找新的生物标志物和治疗靶点。该研究成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员运用了多种关键技术方法。他们从 Gene Expression Omnibus(GEO)数据库下载了两个与 RA 相关的微阵列数据集(GSE93272、GSE45291),为后续分析提供数据基础。利用 R 语言相关软件包进行差异表达分析、基因富集分析等,筛选出差异表达基因(Differentially Expressed Genes,DEGs)并探究其功能。通过加权基因共表达网络分析(Weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)构建基因网络,找出关键模块和基因。还借助分子对接和分子动力学模拟技术,预测潜在药物与靶点的结合能力及复合物稳定性。
研究结果如下:
- 差异基因识别:通过对 GSE93272 数据集的分析,研究人员识别出 1608 个 DEGs,其中 1329 个上调,279 个下调。这些基因在免疫反应、炎症和肌动蛋白细胞骨架调节等方面显著富集,暗示它们在 RA 发病机制中发挥重要作用。
- 特征基因鉴定与分析:研究人员从多个基因集合中筛选出两个特征基因,即线粒体 3 - 氧代酰基 - ACP 合酶(Oxoacyl - ACP Synthase Mitochondrial,OXSM)和肌动蛋白 α4(Actinin Alpha 4,ACTN4)。基因集富集分析(Gene Set Enrichment Analysis,GSEA)显示,这两个基因在过氧化物酶体、氧化磷酸化、蛋白酶体和肌动蛋白细胞骨架调节等通路中显著富集。进一步分析发现,OXSM 在 RA 患者中高表达,ACTN4 低表达,且 OXSM 具有较高的预后意义。
- 诊断模型构建与验证:以 OXSM 为核心构建诊断模型,该模型在区分 RA 患者和健康对照时表现出高准确性(AUC = 0.802),在外部数据集 GSE45291 中验证,AUC 达到 0.982,表明 OXSM 有望成为 RA 诊断的新型生物标志物。
- 免疫浸润分析:研究人员利用 CIBERSORT 分析免疫细胞浸润情况,发现 RA 患者与健康对照者的免疫细胞存在差异,且 OXSM 与部分免疫细胞浸润显著相关,提示 OXSM 在 RA 免疫微环境中起着关键作用。
- TFs - Gene - miRNAs 网络构建:预测出与 OXSM 相互作用的 34 个转录因子(Transcription factors,TFs)和 8 个 miRNA,并构建了 TFs - Gene - miRNAs 网络。分析发现部分 TFs 与 OXSM 表达存在相关性,这为深入理解 OXSM 的调控机制提供了线索。
- 潜在治疗药物预测:通过比较毒理基因组学数据库(The Comparative Toxicogenomics Database,CTD)预测出 12 种针对 OXSM 的潜在药物,分子对接结果显示 ICG 001 与 OXSM 结合亲和力最高,分子动力学模拟进一步证实了二者结合的稳定性,表明 ICG 001 可能是治疗 RA 的潜在药物。
研究结论和讨论部分指出,OXSM 作为与二硫死亡相关的关键基因,在 RA 的发生发展中扮演着重要角色。它不仅可以作为诊断 RA 的新型生物标志物,提高诊断的准确性和可靠性,还有望成为治疗 RA 的潜在靶点。ICG 001 作为潜在治疗药物,为 RA 的治疗提供了新的方向。不过,该研究也存在一些局限性,如样本量较小、缺乏更精确的实验验证等。未来需要进一步扩大样本量,开展更深入的研究,以确定 OXSM 与 ICG 001 之间的靶向关系,评估 ICG 001 治疗 RA 的疗效和安全性。
总的来说,这项研究为 RA 的诊疗带来了新的希望,为后续研究提供了重要的理论基础和方向,有望推动 RA 诊疗领域的进一步发展。