يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

تحديد المؤشرات الحيوية الجزيئية المرتبطة بالمناعة في اضطراب طيف التوحد باستخدام البروتينات المكتسبة المستقلة عن البيانات والتعلم الآلي

599 مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/68949

⸱

سبتمبر 26, 2025

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1College of Life Sciences, Hunan Normal University, 2Changsha Maternal and Child Health Hospital, Affiliated to Hunan Normal University, 3Changsha Central Hospital, Affiliated to University of South China, 4Shanghai Bioprofile Technology Co., Ltd.

* These authors contributed equally

في هذه المقالة

ملخص

هنا ، نقدم بروتوكولا يستخدم قياس الطيف الكتلي المستقل عن البيانات والتعلم الآلي الذي حدد ثمانية بروتينات مرتبطة بالمناعة كمؤشرات حيوية دقيقة للتشخيص المبكر لاضطراب طيف التوحد ، والتي تم التحقق من صحتها من خلال مقايسة الممتز المناعي المرتبطة بالإنزيم.

الملخص

تقدم هذه الدراسة بروتوكولا قابلا للتكرار لتحديد المؤشرات الحيوية لبروتين المصل المرتبطة باضطراب طيف التوحد (ASD) باستخدام قياس الطيف الكتلي المستقل عن البيانات (DIA) جنبا إلى جنب مع التعلم الآلي (ML). يتيح DIA التنميط غير المتحيز وعالي الدقة لبروتين المصل ، بما في ذلك البروتينات منخفضة الوفرة ، مع ضمان قابلية التكاثر عبر العينات. تم تطبيق مناهج ML لاختيار لوحات البروتين التشخيصية الإعلامية وتحسين متانة النموذج. شمل التحليل مصل من 99 طفلا مصابا باضطراب طيف التوحد و 70 من الضوابط المتطابقة مع العمر. تم استنفاد البروتينات عالية الوفرة ، وتم تحضير الببتيدات باستخدام إجراءات الهضم والتجزئة الموحدة ، وتم إجراء DIA على مطياف الكتلة عالي الدقة. حددت معالجة البيانات وقياسها الكمي البروتينات المعبر عنها بشكل تفاضلي ، والتي خضعت لتحليل التخصيب الوظيفي. ظهرت ثمانية بروتينات مرتبطة بالمناعة كمرشحين أقوياء لتطوير المؤشرات الحيوية. حقق نموذج الانحدار اللوجستي المدرب على هذه البروتينات دقة 95.27٪ ، وقيمة كابا تبلغ 0.9025 ، و AUC 1.000 في التحقق المتبادل. توضح هذه النتائج إمكانات البروتينات القائمة على DIA ، جنبا إلى جنب مع التعلم الآلي ، كإطار قوي لاكتشاف المؤشرات الحيوية في ASD وللتكيف في البحوث السريرية الأوسع.

المقدمة

اضطراب طيف التوحد (ASD) هو مجموعة من اضطرابات النمو العصبي المبكرة التي تتميز بعدم التجانس في المسببات والعرض السريري. تشمل السمات الأساسية العجز المستمر في التواصل الاجتماعي والتفاعل ، بالإضافة إلى السلوكيات أو الاهتمامات أو الأنشطة المقيدة والمتكررة. في الولايات المتحدة ، يبلغ معدل الانتشار حوالي 2.3٪ بين الأطفال في سن 8 سنوات وحوالي 2.2٪ بين البالغين ، مما يؤكد تأثيره على الصحة العامة1،2،3،4. تتنوع عوامل الخطر ، بما في ذلك الاستعدادات الوراثية ، وعدم التنظيم المناعي ، والتعرض البيئي قبل الولادة

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

وقد نفذ البروتوكول وفقا لإعلان هلسنكي ووافق مجلس الاستعراض المؤسسي في مستشفى صحة الأم والطفل في تشانغشا على البروتوكول؛ تم الحصول على موافقة مستنيرة من الرعايا.

1. تحديد الأطفال المصابين بالتوحد باستخدام DSM-5

  1. جمع التاريخ الطبي والمعلومات الأساسية
    1. التاريخ التنموي
      1. جمع معلومات عن التطور المبكر للمريض ، بما في ذلك تقدم المهارات اللغوية والاجتماعية والحركية.
      2. لاحظ أي تأخير أو تشوهات في النمو (على سبيل المثال ، تأخر اللغة ، وصعوبات في التفاعل الاجتماعي).
    2. التاريخ العائلي
      1. استفسر عن أي تاريخ عائلي للإصابة بالتوحد أو اضطرابات النمو الع....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

تضمنت الدراسة 99 طفلا مصابا باضطراب طيف التوحد و 70 ضابطا متطابقا مع العمر (3-7 سنوات) ، مع توزيع متوازن بين الجنسين (الجدول التكميلي S2). تم جمع المصل بعد الصيام طوال الليل باستخدام بروتوكولات موحدة: تم سحب الدم في أنابيب فاصل المصل ، والسماح له بالتجلط في درجة حرارة الغرفة لمدة 30 دقيقة ، ثم الطرد المركزي عند 1,500 × جم لمدة 10 دقائق عند 4 درجات مئوية. تم تصنيف المادة الطافية وتخزينها عند -80 درجة مئوية حتى مزيد من المعالجة. تم استنفاد البروتينات عالية الوفرة .......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

يحدد البروتوكول الموصوف في هذه المخطوطة نهجا شاملا لتحديد المؤشرات الحيوية الجزيئية المرتبطة بالمناعة في اضطراب طيف التوحد (ASD) باستخدام الاستحواذ المستقل عن البيانات (DIA) وقياس الطيف الكتلي وتقنيات التعلم الآلي. تضمن الخطوات المهمة داخل البروتوكول نتائج موثوقة وقابلة للتكرار ، مع تسليط الضوء أيضا على المجالات التي قد تكون فيها التعديلات أو استكشاف الأخطاء وإصلاحها ضرورية (الجدول 2).

تتمثل إحدى الخطوات الرئيسية في البروتوكول في جمع عينات الم.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

ليس لدى أصحاب البلاغ تضارب في المصالح للإعلان.

شكر وتقدير

شكرا لجميع أعضاء المختبر المركزي وأولئك الذين ساعدوا في هذا المشروع.

....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
<قوي>كواشف ومواد كيميائيةأسيتونيتريل (درجة HPLC)فيشر العلميةأ 18-50
<قوي>كواشف ومواد كيميائيةبيكربونات الأمونيوم (NH؟ HCO؟)سيجما ألدريتش38939
<قوي>كواشف ومواد كيميائيةفورمات الأمونيومسيجما ألدريتش90265
<قوي>كواشف ومواد كيميائيةمصل الألبومين البقري (BSA)ثيرمو فيشر العلمي23212
<قوي>كواشف ومواد كيميائيةديثيوثريتول (DTT)سيجما ألدريتش43815
<قوي>كواشف ومواد كيميائيةحمض الفورميك (0.1٪)ثيرمو فيشر العلمي28905
<قوي>كواشف ومواد كيميائيةيودو أسيتاميد (IAA)سيجما ألدريتشط1149
<قوي>كواشف ومواد كيميائيةالميثانول (درجة HPLC)فيشر العلميةأ 452-4
<قوي>كواشف ومواد كيميائيةحمض ثلاثي فلورو أسيتيك (TFA)سيجما ألدريتشتي 6508
<قوي>كواشف ومواد كيميائيةيورياسيجما ألدريتشيو 5378
<قوية>مجموعات وكواشف متخصصةمجموعة فحص بروتين BCAثيرمو فيشر العلمي23227
<قوية>مجموعات وكواشف متخصصةخراطيش C18 Sep-PakالمياهWAT023590
<قوية>مجموعات وكواشف متخصصةC18 StageTips (محلية الصنع)3M Empore &
<قوية>مجموعات وكواشف متخصصةطقم استنفاد البروتين عالي الوفرةميليبور سيجما122642
<قوية>مجموعات وكواشف متخصصةالببتيدات القياسية iRTبيوجنوسيس إيه جي
<قوية>مجموعات وكواشف متخصصةمجموعة Lysozyme ELISAشركة ووهان فاين بيوتك المحدودة.
<قوية>مجموعات وكواشف متخصصةمزيج إنزيم التربسين / LysCبروميجاالخامس 5071
<قوية>معدات< / قوية>الطرد المركزيإيبندورف5430R
<قوية>معدات< / قوية>نظام Easy-nLC 1200ثيرمو فيشر العلمي
<قوية>معدات< / قوية>Nanodrop مقياس الطيف الضوئي واحدثيرمو فيشر العلميND-ONE-W
<قوية>معدات< / قوية>Q مطياف الكتلة HF-X Exactiveثيرمو فيشر العلمي
<قوية>معدات< / قوية>مكثف SpeedVacثيرمو فيشر العلميSPD131DDA
<قوية>معدات< / قوية>جهاز طرد مركزي دوار Swinning-Bucketمختلف
<قوية>معدات< / قوية>عمود ووترز XBridge BEH130المياهC18 ، 3.5 &mu ؛ م ، 2.1 &مرات ؛ 150 مم
<قوية>معدات< / قوية>نظام Agilent 1260 HPLCأجيلينت1260 إنفينيتي II
<قوي> البرمجيات والأدوات عبر الإنترنت< / قوي>الموصل الحيوي (حزم R)bioconductor.org
<قوي> البرمجيات والأدوات عبر الإنترنت< / قوي>علامة الإقحام (حزمة R)كرانcaret_6.0-93
<قوي> البرمجيات والأدوات عبر الإنترنت< / قوي>clusterProfiler (حزمة R)الموصل الحيوي4.0.5
<قوي> البرمجيات والأدوات عبر الإنترنت< / قوي>ديا إن إنبرنامج DIA-NNالإصدار 1.8
<قوي> البرمجيات والأدوات عبر الإنترنت< / قوي>ggplot2 (حزمة R)كران3.4.0
<قوي> البرمجيات والأدوات عبر الإنترنت< / قوي>ماكس كوانتمعهد ماكس بلانك1.6.17
<قوي> البرمجيات والأدوات عبر الإنترنت< / قوي>omickits.comمنصة OmiKits السحابيةhttp://www.omickits.com
<قوي> البرمجيات والأدوات عبر الإنترنت< / قوي>pROC (حزمة R)كران1.18.0
<قوي> البرمجيات والأدوات عبر الإنترنت< / قوي>randomForest (حزمة R)كران4.7-1.1
<قوي> البرمجيات والأدوات عبر الإنترنت< / قوي>الطيف النجم النابض Xبيوجنوسيس إيه جي17
<قوي> البرمجيات والأدوات عبر الإنترنت< / قوي>قاعدة بيانات UniProtKB البشريةuniprot.orgالإصدار 2019_10
<قوي>مواد أخرى< / قوي>أنابيب الطرد المركزي الدقيقة منخفضة الارتباطإيبندورف30120094
<قوي>مواد أخرى< / قوي>أنابيب فاصل المصل (SST)BD Biosciences367988
<قوي>مواد أخرى< / قوي>3M Empore & أقراص C183 م

المراجع

  1. Ophir, Y., Rosenberg, H., Tikochinski, R., Dalyot, S., Lipshits-Braziler, Y. Screen time and autism spectrum disorder: A systematic review and meta-analysis. JAMA Netw Open. 6 (12), e2346775(2023).
  2. He, S., Zhou, F., Tian, G., Cui, Y., Yan, Y.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

الوسوم

المؤشرات الحيوية المناعيةالبروتيووم المَصليالمؤشرات الحيوية البروتينيةالتعبير البروتيني التفاضليالإثراء الوظيفيالانحدار اللوجستي
تواصل معنا
أوصِ به للمكتبة

الخصوصية

شروط الاستخدام

السياسات

حقوق الطبع والنشر © 2026 MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.