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研究背景:
慢性血栓栓塞性肺动脉高压(CTEPH)是一种罕见的逐渐进展的肺血管疾病,通常是急性肺栓塞的后果。CTEPH的特征是持续的血栓栓塞性肺动脉梗阻和可变的小血管病变。近年来的研究表明,每百万人口中有3到30人患上CTEPH。CTEPH的早期症状通常不明显。患有晚期CTEPH的患者死亡率较高,最近5年的存活率低于40%。CTEPH的发病机制被认为由多种因素引起,包括高凝血性、纤溶异常、炎症、肺微血管增生。CTEPH在早期阶段很难诊断,仍然缺乏预测其严重性和临床结局的生物标志物。因此,探索更有价值的遗传生物标志物,以了解CTEPH的潜在病因和治疗靶点,至关重要。一种新的铁介导的细胞死亡类型是铁死亡(Ferroptosis),其特点是致命铁离子和脂质过氧化的积累,导致线粒体萎缩和线粒体膜密度增加。目前,缺乏与CTEPH发病过程相关的铁死亡相关生物标志物(FRBs)。
研究方法:
使用GEO2R获取CTEPH的差异表达基因(DEGs)。从FerrDb数据库获取与铁死亡相关的基因。铁死亡与DEGs的交集结果产生FRBs。在Database for Annotation, Visualization and Integrated Discovery(DAVID)数据库中进行基因本体(GO)和Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes(KEGG)分析。使用最小绝对值收缩和选择算子(LASSO)和支持向量机递归特征消除(SVM-RFE)机器学习分析CTEPH的最佳潜在生物标志物。从基因表达数据库GSE188938验证了四个核心基因。使用CIBERSORT分析了免疫浸润。使用SPSS软件分析了FRBs与浸润相关免疫细胞之间的Spearman秩相关,p < 0.05被认为是统计学上显著的。
研究结果:
在这项研究中,调查了与CTEPH中的铁死亡相关的潜在遗传生物标志物,并探讨了它们在免疫浸润中的作用。总共,我们通过GEOquery软件包确定了17个差异表达的与铁死亡相关的基因。使用Lasso和SVM-RFE机器学习方法筛选出的关键FRBs包括ARRDC3、HMOX1、BRD4和YWHAE。通过GSE188938验证,只有基因ARRDC3的上调显示出统计差异。此外,使用CIBERSORT算法的免疫浸润分析显示,CTEPH样本中嗜酸性粒细胞和中性粒细胞的浸润少于对照组。相关性分析显示,ARRDC3与T细胞滤泡助手呈正相关(r = 0.554,p = 0.017),与中性粒细胞呈负相关(r = -0.47,p = 0.049)。
研究结论:
总之,ARRDC3上调与不同的免疫细胞浸润参与了CTEPH的发展。ARRDC3可能是CTEPH治疗的潜在铁死亡相关生物标志物。这项研究为CTEPH的发病机制提供了新的见解。
原始出处:
Lin J, Lin S, Zhang Y, Liu W. Identification of Ferroptosis-related potential biomarkers and immunocyte characteristics in Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension via bioinformatics analysis. BMC Cardiovasc Disord. 2023 Oct 11;23(1):504. doi: 10.1186/s12872-023-03511-5. PMID: 37821869.
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