Выявление иммунной инфильтрации

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 14153 (2023) Цитировать эту статью

11 доступов

Подробности о метриках

Атеросклероз представляет собой хроническую воспалительную реакцию врожденной и адаптивной иммунной системы, обусловленную липидами, и он ответственен за ряд сердечно-сосудистых ишемических событий. Настоящее исследование было направлено на определение биомаркеров, связанных с иммунной инфильтрацией, в атеросклеротических бляшках сонных артерий (КАП). Профили экспрессии генов CAP были извлечены из базы данных Gene Expression Omnibus. Дифференциально экспрессируемые гены (DEG) между CAP и контрольными группами были проверены с помощью пакета «limma» в программном обеспечении R. Инфильтрацию иммунных клеток между группами CAP и контрольной группой оценивали с помощью анализа обогащения набора генов одного образца. Ключевые инфильтрирующие иммунные клетки в группе CAP были проверены с помощью теста Вилкоксона и регрессии оператора наименьшего абсолютного сокращения и отбора. Анализ сети взвешенной совместной экспрессии генов использовался для идентификации генов, связанных с иммунными клетками. Гены-концентраторы были идентифицированы с помощью сети белок-белкового взаимодействия (PPI). Анализ рабочих характеристик приемника проводился для оценки способности гена различать CAP и контрольные группы. Наконец, мы построили сеть хаб-генов микроРНК-ген-транскрипционных факторов, используя базу данных ENCODE. Одиннадцать различных типов клеток, связанных с иммунной инфильтрацией, были идентифицированы между CAP и контрольными группами. В результате пересечения DEG и генов, связанных с иммунитетом, было получено в общей сложности 1586 дифференциально экспрессируемых генов, связанных с иммунитетом. Двадцать генов-концентраторов были проверены через сеть PPI. В конечном итоге 7 генов (BTK, LYN, PTPN11, CD163, CD4, ITGAL и ITGB7) были идентифицированы как гены-концентраторы ВП, и эти гены могут служить достойными мишенями для лекарств для пациентов с ВП.

Хроническое накопление липидных бляшек в субэндотелиальной интиме артерий со временем приводит к значительному стенозу просвета, недостаточному кровоснабжению и критической гипоксии ткани1. Сердечно-сосудистые заболевания, заболевания периферических артерий и цереброваскулярные заболевания обычно вызываются атеросклерозом. Каротидные атеросклеротические бляшки (КАП) также являются наиболее распространенной патологией, лежащей в основе ишемического церебрального инсульта. Предыдущие исследования значительно расширили наше понимание этиологии атеросклероза. Однако по-прежнему отсутствует клиническая практика, позволяющая применить фундаментальную науку к постели пациента2. Следовательно, существует необходимость фильтровать хаб-гены, чтобы дифференцировать пациентов с ВП от контрольной группы.

Ключевым механизмом развития атеросклероза является иммунный ответ на липидозависимое воспаление в субэндотелиальном интимальном слое артерий. Воспалительные макрофаги и образование пенистых клеток во время прогрессирования бляшек играют особенно важную роль в атерогенезе, и они были тщательно изучены ранее1,3. Клетки врожденного и адаптивного иммунитета способствуют развитию хронического воспаления артерий4. Аномальное распределение и несоизмеримые типы иммунных клеток также связаны с атерогенезом5. Таким образом, изучение различных изменений иммунных клеток при атерогенезе может дать новое понимание этиологии, диагностики и лечения ВП.

Технологии высокопроизводительного секвенирования (HTS), например, микрочипы, секвенирование РНК и секвенирование отдельных клеток, генерируют обильные данные об экспрессии генов, которые подходят для изучения распределения иммунных клеток в пораженных тканях6,7. Идентификация типов, состава и функциональных состояний клеток при атерогенезе имеет решающее значение для понимания клеточного вклада8,9,10. Профилирование экспрессии генов; например, микроматрицы и секвенирование РНК можно использовать для идентификации дифференциально экспрессируемых генов (DEG) и сигнальных путей, которые участвуют в атерогенезе11,12. В сочетании с методами секвенирования биоинформатический анализ может выяснить взаимосвязь между DEG и атерогенезом и проиллюстрировать сеть взаимодействия генов-концентраторов, гетерогенной ядерной РНК (hnRNA), транскрипционных факторов (TF), микроРНК (miRNA) и белков13,14.