急性心肌梗死潜在生物标志物筛选与免疫特征探讨
曹舒清1
陈梦2
张钰婧3
郭晨洁2
胡培婷2
焦博恒1
张源远2
1.030600 山西晋中,山西医科大学法医学院2.030600 山西晋中,山西医科大学临床医学院3.030600 山西晋中,山西医科大学公共卫生学院预防医学系
摘要：目的 利用生物信息学方法筛选急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)潜在生物标志物,为其免疫病理机制研究及辅助诊断提供理论依据.方法 从基因表达综合数据库(Gene Expression Omnibus,GEO)下载AMI患者数据集GSE66360,获取基因表达数据,利用加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network a-nalysis,WGCNA)构建基因共表达网络,选择与AMI发生发展高度正相关的模块,提取模块基因,同时对表达数据进行差异基因分析,两者关联获得AMI高度相关差异表达基因并对其进行生物学功能和信号通路富集分析.进一步利用最小绝对值收敛和选择算子算法(least absolute shrinkage and selection operator,LASSO)回归模型筛选核心基因,验证核心基因表达水平并绘制受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线验证模型准确性.通过基因集富集分析(gene set enrichment analysis,GSEA)探讨核心基因富集的信号通路,利用ImmuCellAI进行免疫细胞浸润分析,探讨高水平浸润免疫细胞与核心基因表达的相关性.结果 筛选获得28个AMI高度相关差异表达基因,富集分析显示,其与免疫应答、免疫细胞激活等生物过程有关,并参与补体和凝血级联反应、流体剪切应力与动脉粥样硬化等信号通路.LASSO回归模型识别出IL1R2、IRAK3、NFIL3、THBD、JDP2为AMI核心基因,其相互作用紧密,并在AMI样本中均显著高表达(P＜0.001),单个核心基因ROC曲线的曲线下面积(area under the curve,AUC)均≥0.880,综合AUC为0.952,对AMI具有诊断价值.核心基因主要富集于丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信号通路、趋化因子信号通路和感染免疫相关信号通路.AMI样本中存在多种免疫细胞差异浸润,其中树突状细胞、巨噬细胞、中性粒细胞和自然调节性T细胞在AMI样本中高水平浸润(P＜0.05),且核心基因表达水平均与巨噬细胞、中性粒细胞浸润呈正相关关系,与自然调节性T细胞无关.结论 免疫代谢相关途径在AMI疾病进程中发挥重要作用,IL1R2、IRAK3、NFIL3、THBD和JDP2可能作为AMI患者中与免疫相关的特征基因和潜在的生物标志物,辅助AMI早期诊疗.
关键词：急性心肌梗死生物标志物免疫代谢生物信息学分析
分类号：R542.2(心脏、血管（循环系）疾病)R392.3(医学免疫学)
资助基金：山西省大学生创新创业计划项目(20210202)山西省大学生创新创业计划项目(20220240)
论文发表日期：2024-11-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 956-965 )
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