【摘要】 目的 通過生物信息學(xué)分析,從基因表達(dá)數(shù)據(jù)庫(GEO)數(shù)據(jù)集中篩選出肺動(dòng)脈高壓(PAH)的關(guān)鍵基因,并探索其潛在的生物學(xué)功能和信號(hào)通路。
方法 下載GSE15197數(shù)據(jù)集,利用GEO2R識(shí)別差異表達(dá)基因(DEGs),通過加權(quán)基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析(WGCNA)識(shí)別與PAH相關(guān)性最大的模塊,采用Venn圖鑒別共表達(dá)的交集基因,對(duì)交集基因進(jìn)行基因本體論(GO)和京都基因與基因組百科全書(KEGG)富集通路分析,構(gòu)建蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)(PPI),利用Cytosccape進(jìn)行可視化并識(shí)別關(guān)鍵基因。
結(jié)果 共識(shí)別出1677個(gè)DEGs,鑒定出198個(gè)交集基因,利用Cytosccape篩選出10個(gè)得分最高的關(guān)鍵基因。RT-PCR結(jié)果顯示,CHUK、ANK2、PPP2CA在PAH患者外周血單核細(xì)胞和MCT誘導(dǎo)的PAH大鼠肺泡巨噬細(xì)胞中的mRNA表達(dá)量增高。
結(jié)論 通過生物信息學(xué)分析篩選出與PAH相關(guān)的關(guān)鍵基因,為PAH的防治提供可靠的生物標(biāo)志物。
【關(guān)鍵詞】 肺動(dòng)脈高壓;生物信息學(xué);CHUK;ANK2;PPP2CA
中圖分類號(hào):R543.2"" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A"" DOI:10.3969/j.issn.1003-1383.2024.12.002
Screening and verification of key genes for pulmonary
arterial hypertension based on bioinformatics
[HJ1*2][HJ]
LI Lixiang, CHEN Xing, LIANG Limei, DENG Yan
(Ultrasound Department, the First Affiliated Hospital of Guangxi Medical University, Nanning 530022, Guangxi, China)
[HJ2][HJ]
【Abstract】 Objective To screen key genes of pulmonary arterial hypertension (PAH) from the dataset of gene expression omnibus (GEO), and to explore their potential biological functions and signaling pathways through bioinformatics analysis.
Methods GSE15197 dataset was downloaded, GEO2R was used to identify differentially expressed genes (DEGs), and weighted correlation network analysis (WGCNA) was used to identify module with the highest correlation with PAH. Venn diagram was used to identify co-expressed intersecting genes, perform gene ontology (GO) and Kyoto encyclopedia of genes and genomes (KEGG) enrichment pathway analysis on intersecting genes, and construct protein-protein interaction(PPI). In addition, key genes were visualized and identified by Cytosccape.
Results A total of 1677 DEGs were identified, 198 intersecting genes were identified, and 10 key genes with the highest scores were screened by Cytoscape. RT-PCR results showed that the mRNA expression levels of CHUK, ANK2, and PPP2CA increased in the peripheral blood mononuclear cells of PAH patients and pulmonary alveolar macrophages induced by MCT in PH rats.
Conclusion Screening key genes related to PAH through bioinformatics analysis can provide reliable biomarkers for the prevention and treatment of PAH.
【Keywords】 pulmonary arterial hypertension (PAH); bioinformatics; CHUK; ANK2; PPP2CA
肺動(dòng)脈高壓(pulmonary arterial hypertension,PAH)是一類復(fù)雜的病理生理綜合征,特征為血管重構(gòu)和管腔狹窄,導(dǎo)致肺血管阻力和肺動(dòng)脈壓力逐漸升高,最終可能引發(fā)右心衰竭甚至死亡,因此被視為一種高致死率的心血管疾病[1-2]。目前,PAH的治療主要集中在三大通路:內(nèi)皮素通路、前列環(huán)素通路和一氧化氮(NO)通路[3-4]。雖然這些治療方法可以緩解患者的臨床癥狀并改善血流動(dòng)力學(xué),但未能有效抑制肺血管重構(gòu),無法從根本上阻止PAH的進(jìn)展,進(jìn)而影響其預(yù)后[5]。因此,尋找新的潛在生物干預(yù)靶點(diǎn)對(duì)抑制PAH的發(fā)生和發(fā)展具有重要意義。PAH的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,涉及多種因素和病理生理過程,包括免疫反應(yīng)的異常。免疫炎癥因素在PAH的形成及血管重構(gòu)過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用[6]。肺血管周圍的炎癥反應(yīng)先于血管重構(gòu)的發(fā)生,這表明免疫改變是導(dǎo)致血管疾病的原因,而非結(jié)果[7]。巨噬細(xì)胞作為PAH病變周圍浸潤(rùn)的主要炎癥細(xì)胞,在PAH肺血管重構(gòu)加劇中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用[8]。PAH患者及其動(dòng)物模型的肺組織中,巨噬細(xì)胞的數(shù)量顯著高于正常對(duì)照組[9]。此外,在PAH患者和動(dòng)物模型中,肺部的單核細(xì)胞募集趨化因子水平升高,外周血單核細(xì)胞的數(shù)量也增加[9]。在遷移到肺血管系統(tǒng)后,單核細(xì)胞有可能分化為血管周圍巨噬細(xì)胞,并參與肺部的炎癥反應(yīng)。
隨著基因微矩陣技術(shù)的快速發(fā)展,基因表達(dá)數(shù)據(jù)庫(GEO)已被廣泛用于尋找復(fù)雜疾病的潛在生物標(biāo)志物,以及識(shí)別可能的致病基因[10]。近年來,生物信息學(xué)在分析PAH患者或?qū)嶒?yàn)動(dòng)物的肺組織或細(xì)胞中的基因表達(dá)方面得到了廣泛應(yīng)用。這一領(lǐng)域的研究鑒定出了幾種具有治療作用的基因靶點(diǎn),并為其發(fā)病機(jī)制提供了新的認(rèn)識(shí)[11-13]。本研究基于數(shù)據(jù)挖掘和生物信息學(xué)平臺(tái)分析,利用GEO數(shù)據(jù)庫中的基因表達(dá)數(shù)據(jù),通過GEO2R工具篩選PAH患者與健康對(duì)照組之間的差異表達(dá)基因(DEGs)。接著,采用加權(quán)基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析(WGCNA)和富集通路分析,進(jìn)一步探索潛在的PAH治療靶點(diǎn)和生物學(xué)功能,并通過體外實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。
1 材料與方法
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物
10只體重在230~260 g的SD雄性大鼠,隨機(jī)分為對(duì)照組和模型組。模型組接受MCT(60 mg/kg)單次腹腔注射,對(duì)照組則給予等量溶劑。所有大鼠在適宜的溫度和濕度條件下飼養(yǎng),且可自由獲取食物和水,持續(xù)28天。
1.2 實(shí)驗(yàn)試劑
MCT(MCE公司),IMDM培養(yǎng)基(Gibco公司),胎牛血清(維森特),人外周血單核細(xì)胞分離液試劑盒(北京索萊寶科技有限公司),RNA抽提試劑盒(上海碧云天生物技術(shù)股份有限公司),逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(TaKaRa公司),PCR試劑盒(TaKaRa公司)。
1.3 數(shù)據(jù)庫及外周人血標(biāo)本
通過GEO數(shù)據(jù)庫(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/)獲取微陣列數(shù)據(jù)集GSE15197,包括26名PAH患者和13名正常對(duì)照的肺組織標(biāo)本。本研究納入了廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院的PAH患者,年齡均≥18歲,且經(jīng)右心導(dǎo)管確認(rèn)靜息平均肺動(dòng)脈壓(mPAP)≥25 mmHg。所有方法均按照相關(guān)指南執(zhí)行。本研究已獲得廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)的倫理審查(審批編號(hào):2024-S251-01),所有受試者均簽署了知情同意書,所有研究程序符合《赫爾辛基宣言》。本研究的工作流程如圖1所示。
1.4 方法
1.4.1 大鼠肺泡巨噬細(xì)胞分離培養(yǎng)
采用SD大鼠頸椎脫臼法處死,隨后進(jìn)行固定、備皮和消毒,充分暴露胸腔,分離肺組織并放入含雙抗的PBS中。在超凈臺(tái)內(nèi),將軟管插入氣管,并用細(xì)線將氣管與軟管綁緊,連接注射器,使用PBS對(duì)肺組織進(jìn)行灌洗,反復(fù)抽吸數(shù)次。收集肺泡灌洗液,并在4 ℃下以1000 rpm離心5分鐘。棄去上清液,加入2 mL紅細(xì)胞裂解液,輕輕混勻后靜置5分鐘,隨后加入6 mL PBS,繼續(xù)在4 ℃下以1000 rpm離心5分鐘,棄去上清,最后將細(xì)胞重懸于IMDM中并混勻。
1.4.2 人外周血單核細(xì)胞分離
將新鮮抗凝全血用PBS稀釋,在離心管中加入適量的分離液,將稀釋后的血液平鋪到分離液的液面上方,在室溫下以1000 g離心30分鐘。吸取離心后的白膜層到15 mL離心管中,加入10 mL PBS,在室溫下以250 g離心10分鐘。棄去上清液,再加入5 mL PBS重懸,室溫下以250 g離心10分鐘,棄去上清液后,將細(xì)胞重懸備用。
1.4.3 篩選DEGs
利用GEO數(shù)據(jù)平臺(tái)的GEO2R進(jìn)行特發(fā)性肺動(dòng)脈高壓與對(duì)照組肺組織標(biāo)本的差異表達(dá)分析。設(shè)定P值小于0.05,log2FC絕對(duì)值大于1為標(biāo)準(zhǔn),鑒定出DEGs,并繪制DEGs火山圖。根據(jù)基因芯片標(biāo)注信息,將探針名稱修改為對(duì)應(yīng)的基因名稱,去除沒有基因標(biāo)注的探針。此外,對(duì)屬于同一基因的多個(gè)探針的表達(dá)值計(jì)算平均值。
1.4.4 加權(quán)基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析
WGCNA是一種探索基因網(wǎng)絡(luò)與疾病之間關(guān)系的算法,可用于識(shí)別基因與微矩陣樣本之間的相關(guān)性,能夠發(fā)現(xiàn)具有較高生物學(xué)意義的共表達(dá)基因模塊[14-15]。本研究使用WGCNA軟件包構(gòu)建數(shù)據(jù)集GSE15197的基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)。首先,計(jì)算基因之間的相關(guān)系數(shù),并利用相關(guān)系數(shù)的加權(quán)值在無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)中連接基因;其次,根據(jù)基因間的相關(guān)系數(shù)構(gòu)建層次聚類樹,樹形圖的不同分支代表不同的基因,而不同的顏色代表不同的模塊。再次,計(jì)算模塊顯著性(MS),以衡量性狀與不同模塊的相關(guān)性,并記錄各模塊中的基因。通過基因顯著性(GS)分析樣品性狀與基因的相關(guān)性,選取相關(guān)性最強(qiáng)的模塊,并在散點(diǎn)圖中顯示GS值和模塊隸屬度(MM)值。最后,探討每個(gè)模塊與PAH或?qū)φ罩g的相關(guān)性,與PAH相關(guān)性最大的模塊被認(rèn)為是進(jìn)一步分析的關(guān)鍵模塊。
1.4.5 功能和通路富集分析
DEGs與WGCNA獲得的共表達(dá)模塊中顯著性最大的部分制作Venn圖,提取交集基因供后續(xù)分析。使用基因本體論(GO)和京都基因與基因組百科全書(KEGG)對(duì)交集基因進(jìn)行功能富集分析[16]。GO注釋包括分子功能(MF)、細(xì)胞成分(CC)和生物過程(BP)三大類,結(jié)果以-Log10(P)表示,顏色梯度代表調(diào)整后的P值,并使用條形圖顯示每個(gè)GO類別的前10個(gè)富集項(xiàng)目。此外,對(duì)交集基因進(jìn)行KEGG分析,結(jié)果同樣以-Log10(P)表示。
1.4.6 構(gòu)建蛋白互作網(wǎng)
通過STRING (https://string-db.org/)構(gòu)建交集基因的蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)(PPI),研究交集基因的潛在相互作用并實(shí)現(xiàn)可視化。在PPI中,節(jié)點(diǎn)和邊表示蛋白質(zhì)間的相互作用關(guān)系[17]。
1.4.7 Cytoscape識(shí)別關(guān)鍵基因
利用Cytoscape進(jìn)一步可視化PPI網(wǎng)絡(luò),邊和節(jié)點(diǎn)代表相互作用。相互作用最多的節(jié)點(diǎn)被視為中心基因。使用插件Cytohubba,以最大團(tuán)中心度(MCC)算法的前10名為標(biāo)準(zhǔn),篩選出得分最高的樞紐基因。
1.4.8 關(guān)鍵基因?qū)崟r(shí)熒光定量PCR檢測(cè)
通過RT-PCR檢測(cè)篩選出的關(guān)鍵基因的mRNA表達(dá)水平。使用碧云天RNA抽提試劑盒制備大鼠肺泡巨噬細(xì)胞和人外周血單核細(xì)胞的總RNA樣品,并檢測(cè)RNA的濃度和純度。隨后,根據(jù)說明書將總RNA轉(zhuǎn)化為cDNA。采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR (RT-qPCR)對(duì)基因表達(dá)進(jìn)行定量,檢測(cè)時(shí)使用SYBR Green Mix (TaKaRa, Japan),β-actin作為內(nèi)參。相對(duì)表達(dá)水平通過2-ΔΔCt法確定。所用引物序列見表1。
1.4.9 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
使用SPSS 22.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料符合正態(tài)分布,以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,使用GraphPad Prism 8繪制柱狀圖。組間比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),檢驗(yàn)水準(zhǔn):α=0.05,雙側(cè)檢驗(yàn)。
2 結(jié)" 果
2.1 鑒定PAH患者與對(duì)照組DEGs
利用GEO數(shù)據(jù)庫平臺(tái)的GEO2R在數(shù)據(jù)集GSE15197中共鑒定出1677個(gè)DEGs,其中752個(gè)上調(diào)基因,925個(gè)下調(diào)基因。DEGs火山分布圖如圖2A所示。前20個(gè)DEGs的熱圖如圖2B所示。
2.2 WGCNA
通過WGCNA,建立了13個(gè)共表達(dá)模塊,如圖3所示,每種顏色代表一個(gè)不同的模塊。利用Pearson相關(guān)分析評(píng)價(jià)各模塊與性狀之間的關(guān)系,評(píng)估各模塊與PAH的相關(guān)性。鑒定出三個(gè)相關(guān)性最強(qiáng)的模塊:黑色模塊(R=-0.66,P=7e-05)、藍(lán)色模塊(R=-0.70,P=1e-05)和綠色模塊(R=0.67,P=6e-05),結(jié)果顯示綠色模塊與PAH呈正相關(guān),黑色模塊和藍(lán)色模塊與PAH呈負(fù)相關(guān)(圖3)。黑色模塊中有202個(gè)基因,藍(lán)色模塊中有1631個(gè)基因,綠色模塊中有474個(gè)基因,綠色模塊用于后續(xù)分析。
2.3 交集基因的GO和KEGG富集分析
DEGs與WGCNA中綠色模塊的Veen圖共獲得198個(gè)交集基因(圖4A),對(duì)交集基因進(jìn)行GO和KEGG通路分析,GO分析顯示,交集基因主要集中在細(xì)胞增殖、血管生成和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等生物學(xué)過程,富集在染色質(zhì)、突觸和肌動(dòng)細(xì)胞骨架等細(xì)胞組分,富集在蛋白質(zhì)結(jié)合、DNA結(jié)合等分子功能(圖4B-D)。KEGG顯示交集基因主要富集在FOXO信號(hào)通路、ErbB信號(hào)通路、小細(xì)胞肺癌、NF-κB信號(hào)通路和PI3K-Akt信號(hào)通路(圖4E)。
2.4 PPI的構(gòu)建和模塊分析
為了研究交集基因的潛在相互作用,我們進(jìn)行了PPI分析。在STRING上傳篩選出的198個(gè)交集基因,建立PPI網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)可視化。PPI網(wǎng)絡(luò)包括68個(gè)節(jié)點(diǎn)和91條邊(圖5A)。
2.5 識(shí)別關(guān)鍵基因
將PPI網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)導(dǎo)入Cytoscape軟件以鑒定中心樞紐基因,利用Cytoscape中的Cytohubba插件,通過MCC算法推測(cè)樞紐基因,明確了得分最高的前10個(gè)重要的關(guān)鍵基因,分別為EP300、KMT2A、CHUK、CDKN1B、BRD3、CHD6、DDX6、ANK2、XIAP、PPP2CA(圖5B)。與對(duì)照組相比,PAH患者中CHUK、ANK2和PPP2CA基因明顯上調(diào)表達(dá)(表2)。此外,ROC曲線顯示,這3個(gè)關(guān)鍵基因的AUC值分別為0.914、0.888、0.950,AUC值較高(圖6A-C),可以作為PAH的獨(dú)立指標(biāo)。
2.6 關(guān)鍵基因RT-PCR驗(yàn)證
通過對(duì)GSE15197數(shù)據(jù)集的分析,發(fā)現(xiàn)CHUK、ANK2、PPP2CA在PAH患者的肺組織中表現(xiàn)出上調(diào)。基于這個(gè)發(fā)現(xiàn),我們選擇采用RT-PCR進(jìn)行進(jìn)一步體外實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果顯示,CHUK、ANK2、PPP2CA在PAH患者外周血單核細(xì)胞中的mRNA表達(dá)量高于健康對(duì)照組,這一結(jié)果與生物信息學(xué)分析一致,同樣在PAH大鼠的肺泡巨噬細(xì)胞中我們也觀察到這一結(jié)果(圖7A-F)。
3 討" 論
PAH是一種由多種因素引起的嚴(yán)重心肺疾病,其特征是肺血管阻力逐漸增加,最終導(dǎo)致右心衰竭甚至死亡[18]。巨噬細(xì)胞在肺血管周圍的聚集是PAH發(fā)生肺血管重構(gòu)的重要標(biāo)志[19]。在病理狀態(tài)下,單核細(xì)胞可被招募至肺組織,并分化為巨噬細(xì)胞,這也是PAH肺血管重構(gòu)的重要原因[20]。巨噬細(xì)胞通過釋放炎性因子如IL-1β和IL-18,對(duì)肺動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞(PAEC)造成損傷,從而介導(dǎo)肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞(PASMC)的增殖和遷移,影響PAH的發(fā)生與發(fā)展[21]。在本研究中,共鑒定出1677個(gè)DEGs,并結(jié)合WGCNA確定了與PAH相關(guān)的共表達(dá)模塊,篩選出了198個(gè)交集基因。GO和KEGG通路分析顯示,這些基因主要參與細(xì)胞增殖、血管生成和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等生物學(xué)過程。進(jìn)一步通過PPI分析和Cytoscape軟件篩選出CHUK、ANK2、PPP2CA等10個(gè)關(guān)鍵基因,并通過RT-PCR實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這些基因在PAH患者的外周血單核細(xì)胞和PAH大鼠模型肺巨噬細(xì)胞中的mRNA表達(dá)水平顯著升高。
CHUK(也稱為IKKα)是IKK復(fù)合體的一個(gè)關(guān)鍵組成部分, 在調(diào)節(jié)NF-κB信號(hào)通路中起著至關(guān)重要的作用[22]。IKK/NF-κB信號(hào)通路是促炎反應(yīng)的關(guān)鍵元素[23]。通過抑制IKK/NF-κB信號(hào)通路可以減輕LPS誘導(dǎo)的炎癥[24]和肺部損傷[25]。此外,降低IKK/NF-κB信號(hào)通路活性可以改善LPS誘導(dǎo)的炎性痛覺過敏[26]。一項(xiàng)對(duì)淋巴瘤的研究發(fā)現(xiàn),CHUK過表達(dá)促進(jìn)了淋巴瘤細(xì)胞的增殖并抑制了細(xì)胞凋亡[27]。ANK2基因編碼的蛋白質(zhì)稱為ankyrin-B(ANKB),是一種大型骨架蛋白,在心臟和神經(jīng)細(xì)胞中扮演著重要角色[28]。ANK2的功能障礙與一系列心臟和神經(jīng)疾病有關(guān),包括心律失常、心臟結(jié)構(gòu)異常、癲癇和自閉癥譜系障礙(ASD)。盡管目前關(guān)于ANK2在免疫細(xì)胞中直接作用的研究較少,但其在細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)和信號(hào)傳導(dǎo)中起著關(guān)鍵作用。細(xì)胞骨架在細(xì)胞運(yùn)動(dòng)和免疫細(xì)胞的功能中發(fā)揮著重要作用[29],因此ANK2可能通過間接途徑在炎癥反應(yīng)中起到調(diào)節(jié)作用。一項(xiàng)研究探討了肺腺癌中ANK2表達(dá)與抗腫瘤免疫的相關(guān)性[30],發(fā)現(xiàn)ANK2突變的肺腺癌患者可能具有增強(qiáng)的腫瘤免疫原性,這可能通過癌癥-免疫循環(huán)來促進(jìn)。
PPP2CA是PP2A復(fù)合體中的主要催化亞基。研究發(fā)現(xiàn),靶向PPP2CA可以誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞M2極化[31]。在乳腺癌中,PPP2CA的下調(diào)增強(qiáng)了NF-κB信號(hào)傳導(dǎo),并促進(jìn)了巨噬細(xì)胞中IL-1β、IL-6和TNF-α的表達(dá)[32]。此外,PPP2CA的表達(dá)負(fù)性調(diào)控肥大性反應(yīng),PPP2CA轉(zhuǎn)基因小鼠受到保護(hù),免受異丙腎上腺素誘導(dǎo)的心臟肥大和心臟纖維化損害[33]。據(jù)報(bào)道,PPP2CA編碼的PP2A可能參與調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞中的炎癥通路[34],并影響巨噬細(xì)胞的M1極化,促進(jìn)小鼠肺損傷[35]。有研究指出,黃連素通過PP2A信號(hào)通路在體內(nèi)和體外均可降低肺動(dòng)脈高壓[36]。PP2A的活化可減輕急性肺損傷小鼠模型的炎癥反應(yīng)[37]。PP2A活性的增強(qiáng)還可以預(yù)防小鼠的慢性煙霧誘發(fā)的慢性阻塞性肺疾?。–OPD)[38]。在小鼠痛風(fēng)模型中,PP2A還調(diào)節(jié)炎癥單核細(xì)胞的內(nèi)流[34]。驗(yàn)證這些基因在PAH中的表達(dá)為下一步探索PAH潛在生物標(biāo)志物提供了可能的基因靶點(diǎn),并為開發(fā)新的治療策略提供了參考。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] "LAU EMT, GIANNOULATOU E, CELERMAJER D S, et al. Epidemiology and treatment of pulmonary arterial hypertension[J]. Nat Rev Cardiol, 2017,14(10):603-614.
[2] "CHANG K Y, DUVAL S, BADESCH D B, et al. Mortality in pulmonary arterial hypertension in the modern era:early insights from the pulmonary hypertension association registry[J]. J Am Heart Assoc, 2022,11(9):e024969.
[3] "RUOPP N F, COCKRILL B A. Diagnosis and treatment of pulmonary arterial hypertension:a review[J]. JAMA, 2022,327(14):1379-1391.
[4] HUMBERT M, SITBON O, GUIGNABERT C, et al. Treatment of pulmonary arterial hypertension:recent progress and a look to the future[J]. Lancet Respir Med, 2023,11(9):804-819.
[5] "MARON B A, ABMAN S H, ELLIOTT C G, et al. Pulmonary arterial hypertension: diagnosis, treatment, and novel advances[J]. Am J Respir Crit Care Med, 2021,203(12):1472-1487.
[6] "WANG R R, YUAN T Y, WANG J M, et al. Immunity and inflammation in pulmonary arterial hypertension: from pathophysiology mechanisms to treatment perspective[J]. Pharmacol Res, 2022,180:106238.
[7] "ROSS D J, STRIETER R M, FISHBEIN M C, et al. Type I immune response cytokine-chemokine cascade is associated with pulmonary arterial hypertension[J]. J Heart Lung Transplant, 2012,31(8):865-873.
[8] "FAIS R S, LAHM T. Misbehaving guests in the right ventricle: macrophage-NLRP3 activation in pulmonary hypertension[J]. Am J Respir Crit Care Med, 2022,206(5):532-534.
[9] "FLORENTIN J, COPPIN E, VASAMSETTI S B, et al. Inflammatory macrophage expansion in pulmonary hypertension depends upon mobilization of blood-borne monocytes[J]. J Immunol, 2018,200(10):3612-3625.
[10] "ZOU R J, ZHANG D W, LV L, et al. Bioinformatic gene analysis for potential biomarkers and therapeutic targets of atrial fibrillation-related stroke[J]. J Transl Med, 2019,17(1):45.
[11] "STEARMAN R S, BUI Q M, SPEYER G, et al. Systems analysis of the human pulmonary arterial hypertension lung transcriptome[J]. Am J Respir Cell Mol Biol, 2019,60(6):637-649.
[12] "SAYGIN D, TABIB T, BITTAR HET, et al. Transcriptional profiling of lung cell populations in idiopathic pulmonary arterial hypertension[J]. Pulm Circ, 2020,10(1):1-15.
[13] "YANG X M, WANG C, LIN Y C, et al. Identification of crucial hub genes and differential T cell infiltration in idiopathic pulmonary arterial hypertension using bioinformatics strategies[J]. Front Mol Biosci, 2022,9:800888.
[14] LANGFELDER P, HORVATH S. WGCNA: an R package for weighted correlation network analysis[J]. BMC Bioinformatics, 2008,9:559.
[15] "WU W B, CHEN A, LIN S M, et al. The identification and verification of hub genes associated with pulmonary arterial hypertension using weighted gene co-expression network analysis[J]. BMC Pulm Med, 2022,22(1):474.
[16] KANEHISA M, FURUMICHI M, SATO Y, et al. KEGG for taxonomy-based analysis of pathways and genomes[J]. Nucleic Acids Res, 2023,51(D1):D587-D592.
[17] "FRANCESCHINI A, SZKLARCZYK D, FRANKILD S, et al. STRING v9.1: protein-protein interaction networks, with increased coverage and integration[J]. Nucleic Acids Res, 2013,41(Database issue):D808-D815.
[18] "HUMBERT M, KOVACS G, HOEPER M M, et al. 2022 ESC/ERS Guidelines for the diagnosis and treatment of pulmonary hypertension[J]. Eur Respir J, 2023,61(1):2200879.
[19] "EL ALAM S, PENA E, AGUILERA D, et al. Inflammation in pulmonary hypertension and edema induced by hypobaric hypoxia exposure[J]. Int J Mol Sci, 2022,23(20):12656.
[20] "HU Y J, CHI L, KUEBLER W M, et al. Perivascular inflammation in pulmonary arterial hypertension[J]. Cells, 2020,9(11):2338.
[21] "ZHANG M Q, WANG C C, PANG X B, et al. Role of macrophages in pulmonary arterial hypertension[J]. Front Immunol, 2023,14:1152881.
[22] "YUAN J J, ZHANG Q, WU S S, et al. miRNA-223-3p modulates ibrutinib resistance through regulation of the CHUK/Nf-κb signaling pathway in mantle cell lymphoma[J]. Exp Hematol, 2021,103:52-59.e2.
[23] KARIN M, DELHASE M. The I kappa B kinase (IKK) and NF-kappa B: key elements of proinflammatory signalling[J]. Semin Immunol, 2000,12(1):85-98.
[24] "JEON J, PARK KA, LEE H, et al. Water extract of Cynanchi atrati Radix regulates inflammation and apoptotic cell death through suppression of IKK-mediated NF-κB signaling[J]. J Ethnopharmacol, 2011,137(1):626-634.
[25] "ZHU X N, BAI B, GE X T, et al. Costunolide attenuates LPS-induced inflammation and lung injury through inhibiting IKK/NF-κB signaling[J]. Naunyn Schmiedeberg's Arch Pharmacol, 2024,397(3):1601-1610.
[26] "YILMAZ D E, SENOL S P, TEMIZ-RESITOGLU M, et al. NLRX1 ligand,docosahexaenoic acid, ameliorates LPS-induced inflammatory hyperalgesia by decreasing TRAF6/IKK/IkB-a/NF-kB signaling pathway activity[J]. Cell Mol Biol (Noisy-le-grand), 2023,69(9):15-23.
[27] "YUAN J J, ZHANG Q, WU S S, et al. MiRNA-223-3p affects mantle cell lymphoma development by regulating the CHUK/NF-?倸
B2 signaling pathway[J]. Onco Targets Ther, 2021,14:1553-1564.
[28] "YORK N S, SANCHEZ-ARIAS J C, MCADAM A C H, et al. Mechanisms underlying the role of ankyrin-B in cardiac and neurological health and disease[J]. Front Cardiovasc Med, 2022,9:964675.
[29] "MOSTOWY S, SHENOY A R.The cytoskeleton in cell-autonomous immunity: structural determinants of host defence[J]. Nat Rev Immunol, 2015,15(9):559-573.
[30] "ZHANG W G, SHANG X L, LIU N, et al. ANK2 as a novel predictive biomarker for immune checkpoint inhibitors and its correlation with antitumor immunity in lung adenocarcinoma[J]. BMC Pulm Med, 2022,22(1):483.
[31] "MAO H, YE R, TANG G, et al. Drug-resistant exosome miR-99b-3p induces macrophage polarization and confers chemoresistance on sensitive cells by targeting PPP2CA[J]. Int Immunopharmacol, 2024,142(Pt B):113168.
[32] "GUO J, DUAN Z J, ZHANG C, et al. Mouse 4T1 breast cancer cell-derived exosomes induce proinflammatory cytokine production in macrophages via miR-183[J]. J Immunol, 2020,205(10):2916-2925.
[33] "YOON S, KOOK T, MIN H K, et al. PP2A negatively regulates the hypertrophic response by dephosphorylating HDAC2 S394 in the heart[J]. Exp Mol Med, 2018,50(7):1-14.
[34] "ELSAYED S, ELSAID K A. Protein phosphatase 2A regulates xanthine oxidase-derived ROS production in macrophages and influx of inflammatory monocytes in a murine gout model[J]. Front Pharmacol, 2022,13:1033520.
[35] CHEN S, CHEN L, YE L, et al. PP2A-mTOR-p70S6K/4E-BP1 axis regulates M1 polarization of pulmonary macrophages and promotes ambient particulate matter induced mouse lung injury[J]. J Hazard Mater, 2022,424(pt c):127624.
[36] "LUO J, GU Y, LIU P" F, et al. Berberine attenuates pulmonary arterial hypertension via protein phosphatase 2A signaling pathway both in vivo and in vitro[J]. J Cell Physiol, 2018,233(12):9750-9762.
[37] "MCHUGH W M, RUSSELL W W, FLESZAR A J, et al. Protein phosphatase 2A activation attenuates inflammation in murine models of acute lung injury[J]. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol, 2016,311(5):L903-L912.
[38] "DOHERTY D F, NATH S, POON J, et al. Protein phosphatase 2A reduces cigarette smoke-induced cathepsin S and loss of lung function[J]. Am J Respir Crit Care Med, 2019,200(1):51-62.
(收稿日期:2024-10-12 修回日期:2024-11-13)
(編輯:梁明佩)
基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金(82060051,82460082);廣西自然科學(xué)基金(2023GXNSFAA026173)
第一作者簡(jiǎn)介:李麗香,女,在讀碩士研究生,研究方向:肺動(dòng)脈高壓。E-mail:1900023147@qq.com
通信作者:鄧燕。E-mail:qqrwbyb@163.com
[本文引用格式]李麗香,陳幸,梁麗媚,等.基于生物信息學(xué)篩選肺動(dòng)脈高壓關(guān)鍵基因及驗(yàn)證[J].右江醫(yī)學(xué),2024,52(12):1062-1070.