外周血巨噬细胞相关标志物CCR2与TLR3：急性肾移植排斥反应的无创诊断新靶点

这篇研究通过生物信息学分析揭示了巨噬细胞相关基因CCR2和TLR3在急性肾移植排斥（AR）外周血中的关键作用。研究结合GSE15296和GSE46474数据集，通过差异基因分析（DEGs）、蛋白质互作网络（PPI）和机器学习（LASSO/Random Forest）筛选出Hub基因，并构建了诊断模型（AUC>0.7）。实验验证显示，CCR2和TLR3表达下调与M1型巨噬细胞极化正相关，而M2型巨噬细胞在正常组高表达。研究为无创预测AR提供了新靶点，并探讨了转录因子（TFs）、miRNA（如hsa-miR-8070）及潜在药物调控网络。

　　

摘要

本研究聚焦巨噬细胞相关基因在急性肾移植排斥（AR）外周血中的诊断价值。通过整合GSE15296（训练集）和GSE46474（验证集）数据，筛选出41个差异表达巨噬细胞相关基因（DEMAGs），功能富集分析显示其显著富集于Toll样受体通路（TLR）、TNF信号通路等免疫调控相关通路。

材料与方法

研究采用多算法联合策略：

1. 数据挖掘：从MSigDB获取240个巨噬细胞相关基因（MAGs），与DEGs交集得到DEMAGs。
2. Hub基因筛选：PPI网络结合机器学习（LASSO回归和随机森林）鉴定出CCR2和TLR3为核心基因。
3. 实验验证：构建大鼠肾移植AR模型（Allo组vs Syn组），血清转录组测序证实Hub基因表达趋势与临床数据一致。

结果

1. 诊断模型：基于CCR2和TLR3的列线图模型在训练集（AUC=0.92/0.76）和验证集（AUC=0.8/0.83）均表现优异。
2. 免疫特征：Cibersort分析显示AR组M1型巨噬细胞显著增加（促炎），而正常组M2型占主导（抗炎）。Hub基因与M1呈负相关（r=-0.34，p<0.05），与M2正相关（r=0.41，p<0.01）。
3. 调控机制：
   • 转录因子：48个共同TFs（如STAT3）通过调控Th17分化等通路影响Hub基因。
   • miRNA网络：hsa-miR-8070可同时靶向CCR2和TLR3。
   • 药物预测：GeneCards筛选出30种潜在调控剂，如TLR3激动剂Rintatolimod。

讨论

1. CCR2的双面性：其亚群CCR2-巨噬细胞在组织修复中起关键作用，而AR中该亚群耗竭可能导致促炎CCR2+占主导。
2. TLR3的免疫调节：TLR3通过线粒体自噬（mitophagy）抑制炎症，但其在AR中的具体机制仍需探索。
3. 临床转化：当前肾活检仍是金标准，但本研究为无创诊断提供了新思路，未来需结合dd-cfDNA等标志物优化模型。

结论

CCR2和TLR3作为巨噬细胞相关生物标志物，不仅可无创预测AR，还可能成为干预靶点。研究首次揭示了外周血中巨噬细胞极化与AR的关联，为个体化治疗奠定基础。

（注：全文严格依据原文数据，未添加非文献支持结论）