تمت الموافقة على هذه الدراسة من قبل لجنة الأخلاقيات في مستشفى ووهان رونغجون يوفو (رمز تعريف المشروع، YF-IRB202310215) وأجريت وفقا لمبادئ إعلان هلسنكي. كان جميع المشاركين من سكان المجتمع الصيني وقدموا موافقة مكتوبة مستنيرة.
موضوعات الدراسة وأخذ عينات الدم
تم تسجيل عشرة بالغين تم تشخيصهم بالفصام وعشرة متطوعين صحيين في السيطرة ليس لديهم تاريخ عائلي من الأمراض النفسية خلال ثلاثة أجيال. معايير الإدراج لمرضى الفصام: (1) تشخيص الفصام وفقا لمعايير DSM-5 التي أكدها طبيبان نفسيان مستقلان كبيران؛ (2) العمر 18–65 سنة؛ (3) عدم تغيير في أدوية مضادات الذهان لمدة لا تقل عن 4 أسابيع قبل أخذ عينات الدم؛ (4) الاستعداد لتقديم موافقة مكتوبة مستنيرة. معايير الاستبعاد: (1) الأمراض الطبية الكبرى المصاحبة (مثل السكري، أمراض القلب والأوعية الدموية، السرطان)؛ (2) تعاطي أو الاعتماد على المواد خلال الأشهر الستة الماضية؛ (3) الإعاقة الذهنية؛ (4) الحمل أو الرضاعة. معايير الإدراج للضوابط الصحية: (1) عدم وجود تاريخ شخصي أو عائلي (ضمن ثلاثة أجيال) لأي مرض نفسي؛ (2) عدم استخدام أدوية مضادة للذهان حاليا أو سابقا؛ (3) مطابقة العمر والجنس مع مجموعة الفصام؛ (4) لا توجد أمراض طبية كبيرة. كان متوسط مدة المرض لمرضى الفصام 12.5 ± 6.8 سنة؛ كان جميع المرضى يتناولون أدوية مضادة للذهان مستقرة (6 على ريسبيريدون، 4 على أولانزابين)؛ كان متوسط الدرجة الإجمالية لبرنامج PANSS 76.4 ± 12.3. تمت مطابقة الضابطين من حيث العمر (±5 سنوات) والجنس (5 ذكور، 5 إناث لكل مجموعة). تم تقييم الذاكرة اللفظية باستخدام الدرجة الإجمالية للاسترجاع في اختبار هوبكنز للتعلم اللفظي – المعدل (HVLT-R). تم تجنيد جميع المشاركين من مستشفى ووهان رونغجون يوفو بين 1 يناير و31 يوليو 2025. يتم تلخيص التركيبة السكانية الأساسية في الجدول 1.
تم تحديد حجم العينة باستخدام برنامج حساب حجم العينة لاختبار t مستقل ذو ذيلين بحجم تأثير 1.2، α = 0.05، والقدرة (1-β) = 0.80، مما أدى إلى تسعة أشخاص على الأقل لكل مجموعة.
تم سحب دم وريدي إلى أنابيب مضادة للتخثر من نوع EDTA ومعالجته دون تأخير. ثم تم فصل خلايا الدم أحادية النواة الطرفية (PBMCs) عن العينات بواسطة الطرد المركزي بتدرج الكثافة باستخدام وسط تدرج الكثافة. لفترة وجيزة، تم تخفيف الدم بنسبة 1:1 باستخدام محلول ملحي مخزن بالفوسفات (PBS، pH 7.4)، ووضع طبقات على وسط تدرج الكثافة، وتم طرد مركزه عند 400 × جرام لمدة 30 دقيقة عند 20 درجة مئوية مع إيقاف الفرامل. بعد الطرد المركزي، تم نقل واجهة PBMC بحذر إلى أنبوب جديد. تم غسل الخلايا مرتين ب PBS، مع كل غسيل يتبعه الطرد المركزي عند 300 × جرام لمدة 10 دقائق عند 4 درجات مئوية، وتم تعليق الحبيبة الأخيرة في PBS. تم تقييم قابلية الحياة باستخدام طريقة إزالة صبغة الصبغة الزرقاء من التريبان، ولم تستخدم سوى التحضيرات التي تحتوي على ≥95٪ من الخلايا القابلة للحياة. تم جمع وتخزين PBMCs المعزولة عند −80 درجة مئوية لمدة 3 أشهر كحد أقصى قبل استخراج الحمض النووي الريبي.
بيانات المصفوفة الدقيقة
يظهر سير عمل الدراسة في الشكل 1. تم تنزيل مجموعة بيانات المصفوفة الدقيقة GSE54913 من قاعدة بيانات GEO (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/). تم اختيار هذه المجموعة لأن (1) تحتوي على بيانات نسخ من عينات دم محيطية، وهي عملية طفيفة التوغل وعملية سريريا لاكتشاف المؤشرات الحيوية؛ (2) يشمل حجم عينة كبير نسبيا بين مجموعات بيانات مصفوفة الفصام الدقيقة المتاحة للجمهور (18 مريضا، 12 ضابطا)؛ (3) كانت البيانات الخام متاحة لإعادة التحليل. وفقا لسجل GEO، تم اشتقاق العينات من خلايا دموية أحادية النواة (PBMCs) الطرفية، وليس من البلازما. الوصف الأصلي 'عينات البلازما' في النسخة السابقة كان خطأ وتم تصحيحه.
معالجة البيانات المسبقة وفحص الجينات المعبر عنها بشكل تفاضلي (DEG)
البيانات الخام (. ملفات CEL) كانت تتم معالجتها مسبقا باستخدام برامج المعالجة المسبقة للميكروآراي. تم إجراء تصحيح الخلفية باستخدام طريقة متوسط الشرائح المتعددة القوية (RMA)، تلاها تطبيع الكمي وتحويل log2. تم تصفية المسبارات التي لا تحتوي على أي تعليقات جينية. تم استبعاد المجسات التي كانت >20٪ من القيم المفقودة عبر العينات؛ تم احتساب القيم المفقودة للمجسات المتبقية باستخدام خوارزمية k-nearest neighbors (k = 10) المطبقة في برامج الحساب للقيم المفقودة. لم تكن هناك تأثيرات دفعية حيث تمت معالجة جميع العينات في دفعة واحدة وفقا لسجل GEO. بعد المعالجة المسبقة، تم الحصول على قيم تعبير ل 17,200 جين للتحليل اللاحق. تم تحديد معدلات DEG بين مرضى الفصام والضوابط الأصحاء باستخدام برنامج تحليل التعبير التفريقي. تم اعتبار الجينات ذات معدل الاكتشاف الكاذب (FDR) < 0.05، والتغير المطلق في الطية (FC) > 1.2، وP < 0.05 معبرة بشكل تفاضلي. تم اختيار عتبة FC منخفضة نسبيا (FC المطلق > 1.2) لأن الفصام هو اضطراب نفسي معقد حيث تكون فروق التعبير الجيني الفردية غالبا ما تكون دقيقة وليست دراماتيكية.
تحليل إثراء المسار وGO
تم إجراء تحليلات إثراء وظيفي لمصطلحات أنطولوجيا الجينات (GO) ومسارات موسوعة كيوتو للجينات والجينومات (KEGG) باستخدام برنامج تحليل الإثراء الوظيفي. تكونت مجموعة الجينات الخلفية من جميع الجينات التي اجتازت المعالجة المسبقة (17,200 جين). تم الإبلاغ عن مصطلحات ومسارات إثراء بقيم P خام < 0.05. نظرا لأن قيم P الخام استخدمت لمخرجات إثراء GO وKEGG، يجب تفسير هذه النتائج على أنها استكشافية.
تحليل شبكات مثبطات مضخة البروتون وتحديد جينات المحور
تم استخدام قاعدة بيانات تفاعل البروتين مع البروتين لبناء شبكة مثبطات مضخة البروتون، مع تحديد درجة التفاعل المجمعة > 0.9 كعتبة. تم تصور الشبكة باستخدام برنامج تصور الشبكة. تم تحديد جينات المركز باستخدام إضافة تحديد جين المحور باستخدام خوارزمية Degree. تم اختيار أفضل 10 عقد حصلت على أعلى درجات الدرجات كجينات مركزية. تم استخراج الشبكة الفرعية من جينات المحور الرئيسية باستخدام إضافة استخراج الشبكة الفرعية ذات المعايير الافتراضية (قطع الدرجة = 2، قطع درجة العقدة = 0.2، K-core = 2، أقصى عمق = 100).
العزل الكلي للحمض النووي الريبي وqRT-PCR
تم استخدام β-أكتين كجين مرجعي داخلي (نظام النظافة). تم تأكيد استقرار تعبير β-أكتين عبر العينات بعدم وجود فرق معنوي في قيم الفصام ومجموعة الضابط (P > 0.05). تم إجراء القياس النسبي باستخدام طريقة 2−ΔΔCt . تم إجراء جميع التفاعلات على ثلاث نسخ، وتم استخدام متوسط قيمة Ct للحساب (انظر تسلسلات البادئية في الجدول 2). تم اختيار أفضل عشرة مستويات DEG (خمسة منها الأكثر زيادة في التنظيم وخمسة الأكثر انخفاضا بشكل ملحوظ بسبب تغيير الطية) للتحقق الأولي من qRT-PCR لتأكيد الموثوقية العامة لبيانات المصفوفة الدقيقة. لاحقا، تم اختيار SUCNR1 و GPR37L1 للتحقق المركز بناء على ثلاثة معايير: (1) تم تحديدهما كجينات محور في تحليل شبكة مثبطات مضخة البروتون (الدرجة ≥ 7)؛ (2) ارتبطت بشكل كبير بمصطلح GO الأعلى تأثرا ب "نشاط قناة الأيونات" ومسار KEGG "إفراز الأنسولين"؛ (3) كلاهما يشفران GPCRs، وهي أهداف دوائية معروفة في الفصام.
التحليل الإحصائي
تم تقييم الطبيعية باستخدام اختبار شابيرو-ويلك. تم تحليل المتغيرات التي تظهر توزيعا تقريبيا طبيعيا (P > 0.05) باستخدام طرق بارامترية، بما في ذلك اختبار Student t للمقارنات بين مجموعتين وANOVA أحادي الاتجاه للمقارنات التي تشمل أكثر من مجموعتين. عندما لم يتحقق افتراض الطبيعية، استخدمت اختبارات مان–ويتني يو أو كروسكال–واليس، حسب الاقتضاء. جميع الاختبارات الإحصائية كانت ذات طرفين. في مقارنات متعددة (مثل اختبارات ANOVA بعد الاختبار)، تم تطبيق طريقة معدل الاكتشاف الخاطئ بنجاميني-هوشبرغ (FDR)، مع عتبة FDR تبلغ 0.05. في تحليلات الارتباط، لم يتم تطبيق تصحيح المقارنات المتعددة، حيث تم إجراء ترابطين فقط؛ يتم الإبلاغ عن قيم P الخام بحذر.