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缺血性脑卒中（IS）致死致残率高，早期诊断困难。研究人员针对 IS 开展线粒体和琥珀酰化相关基因特征研究。他们发现 6 个关键基因，有诊断潜力。该研究为 IS 诊断和治疗提供新思路。
在医学领域，缺血性脑卒中（Ischemic Stroke，IS）一直是个令人头疼的难题。它就像大脑健康的 “定时炸弹”，一旦发作，突然阻断大脑部分区域的血液供应，带来瘫痪、认知障碍、言语困难等严重后果，每年在全球范围内导致大量人口死亡或永久残疾。而且，IS 的治疗时间窗极窄，很多患者因为无法及时诊断和治疗，留下终身遗憾。目前常用的 CT、MRI 等诊断方法虽然重要，但耗时久、依赖专业设备，无法满足快速诊断的需求。因此，寻找快速、便捷的血液生物标志物成为了医学研究的迫切任务。
为了解决这一难题，来自大理大学第一附属医院神经内科的研究人员勇挑重担，开展了一项极具意义的研究。他们的研究成果发表在《Molecular Neurobiology》杂志上，为 IS 的诊疗带来了新的曙光。
研究人员为了全面剖析 IS 的发病机制，寻找潜在的诊断和治疗靶点，采用了多种先进的技术方法。他们从公共数据库（Gene Expression Omnibus，GEO）获取 IS 患者和健康对照的转录组表达谱数据，将 GSE16561 和 GSE58294 数据集合并作为训练集，并分别分析各数据集进行验证。利用加权基因共表达网络分析（Weighted Gene Co-expression Network Analysis，WGCNA）挖掘与 IS 相关的关键基因模块和枢纽基因；借助机器学习算法筛选特征基因；通过构建蛋白质 - 蛋白质相互作用（Protein-Protein Interaction，PPI）网络探究基因间的相互作用；运用定量逆转录聚合酶链反应（Quantitative Reverse Transcription PCR，qRT-PCR）对患者样本进行验证 。
在研究结果方面，他们取得了一系列重要发现：
- 差异表达基因（DEGs）的鉴定与分析：通过对 108 名 IS 患者和 47 名健康对照的血液样本分析，研究人员鉴定出 317 个 DEGs。这些基因显著富集在免疫反应和炎症相关的通路中，如 “细胞因子产生的正调控”“白细胞介导的免疫” 等，暗示 IS 发病过程中免疫系统的异常激活。
- 免疫细胞浸润差异：对 28 种免疫细胞亚型的富集分数分析显示，IS 患者和健康对照之间存在 19 种免疫细胞类型的显著差异。例如，IS 患者体内活化 B 细胞、活化 CD8+T 细胞减少，而记忆 B 细胞、中性粒细胞增多，表明 IS 患者的免疫微环境向慢性炎症状态转变。
- 枢纽基因的确定：运用 WGCNA，研究人员确定了黄色模块中的 101 个和棕色模块中的 65 个枢纽基因。这些基因在 IS 的发生发展中可能起着关键作用。
- 线粒体和琥珀酰化相关基因的筛选：整合分析发现了 7 个与线粒体和琥珀酰化过程相关的重叠基因，进一步凸显了线粒体功能和琥珀酰化修饰在 IS 中的重要性。
- 特征基因的识别与验证：利用三种机器学习算法，研究人员筛选出 6 个关键特征基因（MRPL41、NGRN、SLC25A42、SPTLC2、TUBB 和 TXN）。这些基因在合并数据集和单个数据集中都展现出强大的诊断潜力，受试者工作特征曲线（Receiver Operating Characteristic Curve，ROC）下面积（Area Under Curve，AUC）均大于 0.7。构建的列线图（Nomogram）也显示出良好的预测可靠性。
- 基因与免疫细胞及药物的关联：相关性分析表明，特征基因与多种免疫细胞存在显著关联，说明它们可能通过影响免疫微环境参与 IS 的病理过程。药物 - 基因相互作用分析发现，TUBB 和 TXN 与多种药物相关，为 IS 的药物研发和药物再利用提供了新方向。
- qRT-PCR 验证结果：对 5 名 IS 患者和 5 名健康对照的血液样本进行 qRT-PCR 验证，结果显示 MRPL41、NGRN、SLC25A42 和 TUBB 的表达趋势与 GEO 数据集一致，但 SPTLC2 和 TXN 出现差异，这可能与样本来源、转录后调控等因素有关。
在研究结论和讨论部分，该研究意义重大。研究人员成功鉴定出 6 个与 IS 相关的潜在生物标志物，这些基因与线粒体功能障碍、琥珀酰化修饰改变和免疫反应密切相关。这不仅为 IS 的早期诊断提供了新的分子靶点，有助于开发更精准、快速的诊断工具；还为探索 IS 的发病机制提供了新视角，为后续靶向治疗药物的研发奠定了基础。尽管研究存在样本量较小等局限性，但依然为 IS 的诊疗研究开辟了新道路，有望推动该领域的进一步发展，让更多 IS 患者受益。
