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为探究缺血性脑卒中（IS）的潜在干预靶点，研究人员筛选出与脑缺血再灌注损伤（CIRI）和焦亡相关的枢纽基因，为 IS 治疗提供新方向。
# 缺血性脑卒中焦亡相关基因研究成果解读
在人体的 “生命之河”—— 脑血管中，一旦出现 “堵塞”，就可能引发严重的健康危机。缺血性脑卒中（IS）就是这样一种极为凶险的疾病，它如同潜伏在身体里的 “定时炸弹”，全球范围内，其高致死率和高致残率严重威胁着人们的生命健康。目前，针对 IS 的治疗手段十分有限，即使采用恢复缺血区域血液灌注的方法，如药物溶栓或机械溶栓，也会面临再灌注损伤的难题，也就是脑缺血再灌注损伤（CIRI）。这就好比在疏通河道的过程中，反而对河岸造成了更大的破坏，使得患者的治疗效果大打折扣。
焦亡，作为一种程序性细胞死亡方式，近年来逐渐进入科研人员的视野。它在 IS 的发生和发展过程中扮演着重要角色，就像一把 “双刃剑”，过度的焦亡会引发炎症反应，进一步加重脑组织的损伤。然而，目前对于焦亡在 IS 脑组织中的具体作用机制以及潜在的治疗靶点，科学界仍知之甚少。在这样的背景下，来自昆明医科大学第一附属医院的研究人员决心深入探索，挖掘其中的奥秘，为 IS 的治疗开辟新的道路。
研究人员围绕 IS 与焦亡展开了一系列深入研究，最终在《BMC Medical Genomics》上发表了重要成果。他们发现 Irf1、Icam1、Tlr2、Cebpb 和 Il1rn 这几个基因，是与 CIRI 焦亡密切相关的枢纽基因，而且这些基因与不同免疫细胞存在关联。这一发现意义重大，为从焦亡角度预防和治疗 IS 提供了全新的靶点，就像在黑暗中为后续研究照亮了一条新的道路。
为了开展这项研究，研究人员采用了多种先进的技术方法。首先，从基因表达数据库（Gene Expression Omnibus，GEO）和 GeneCards 数据库获取小鼠 CIRI 相关基因以及焦亡相关基因（PRGs）的数据。然后，利用生物信息学分析手段，如 LASSO 回归构建预后模型，进行功能富集分析（包括基因本体论（GO）、京都基因与基因组百科全书（KEGG）、基因集富集分析（GSEA）和基因集变异分析（GSVA）），筛选枢纽基因，并构建 mRNA - miRNA - lncRNA 相互作用网络。此外，还通过动物实验，选用 C57BL/6 小鼠构建大脑中动脉闭塞（MCAO）模型，运用酶联免疫吸附测定（ELISA）、逆转录聚合酶链反应（RT - PCR）、蛋白质免疫印迹（western blot）和免疫荧光等技术对枢纽基因进行验证。
下面来看具体的研究结果：
- 筛选与分析 PRGs：研究人员经过筛选得到 272 个 PRGs 和 35 个焦亡相关差异表达基因（PRDEGs）。通过对 PRGs 进行相关性分析发现，近 37% 的选定 PRGs 基因对之间存在≥0.6 的正相关，超 23% 存在≥ - 0.6 的负相关。与正常样本相比，GSE202659 数据中提取出 31 个上调基因和 4 个下调基因。
- 构建风险模型：基于 GSE131193 数据中的 PRGs 进行单因素逻辑回归分析和 LASSO 回归，构建出包含 8 个基因的风险预测模型（AUC = 0.868），该模型在外部数据集 GSE137482 上验证具有良好的预测性能。
- 功能富集分析：对 35 个 PRDEGs 进行 GO 和 KEGG 富集分析，结果显示 PRGs 主要与细胞因子产生的正调控、膜筏等相关，在 NOD 样受体信号通路、脂质与动脉粥样硬化等途径富集。GSEA 和 GSVA 分析也进一步证实了 PRGs 与相关信号通路的关联。
- 筛选枢纽基因：运用 WGCNA 分析，结合 STRING 数据库和 Cytoscape 软件构建蛋白质 - 蛋白质相互作用（PPI）网络，筛选出 7 个枢纽基因：Irf1、Icam1、Tlr2、Tnf、Cebpb、Il1rn 和 Casp8。
- 构建 ceRNA 网络与免疫浸润分析：利用 starBase 数据库构建 ceRNA 网络，并进行免疫细胞浸润分析。发现 Cebpb、Il1rn 和 Casp8 与 NK 细胞活化程度呈正相关，Icam1 与记忆 B 细胞呈负相关。
- 动物实验验证：构建 MCAO 小鼠模型，实验结果表明，与假手术组相比，MCAO 组小鼠神经功能缺损评分更高，脑梗死体积更大，焦亡相关基因的 mRNA 和蛋白表达水平上调，血清中 IL - 1β 和 IL - 18 水平增加。同时，Irf1、Icam1、Tlr2、Cebpb 和 Il1rn 在 MCAO 组小鼠大脑中的 mRNA 表达水平显著升高。
在研究结论与讨论部分，研究人员指出，Irf1、Icam1、Tlr2、Cebpb 和 Il1rn 是 CIRI 焦亡的关键枢纽基因。虽然目前对于这些基因在 CIRI 和焦亡过程中的具体功能尚未完全明确，但已有的研究成果为 IS 的治疗提供了新的方向。不过，该研究也存在一定的局限性，如仅在基因层面进行分析，未深入探究蛋白质表达，且实验仅基于小鼠模型，结论对人类脑卒中的适用性还需更多临床样本验证。未来，研究人员计划通过更多体内外实验进一步验证这些基因的功能，扩大样本量深入挖掘生物学机制，为 IS 的治疗带来更多突破。
总的来说，这项研究为缺血性脑卒中的治疗开辟了新的方向，虽然还有很长的路要走，但每一步的探索都让我们离攻克这一难题更近了一步，期待未来能取得更多令人振奋的成果。
