Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Platforma wspomagająca podejmowanie decyzji medycznych do identyfikacji trombospondyny 1 w niealkoholowej stłuszczeniowej chorobie wątroby za pomocą analizy nacieków immunologicznych

742 wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/67328

⸱

30 sierpnia 2024

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 

W tym artykule

Podsumowanie

To badanie badało związki między niealkoholową stłuszczeniową chorobą wątroby (NAFLD) a zawałem mięśnia sercowego (MI) poprzez koekspresję genów, identyfikując Trombospondynę 1 (THBS1) jako biomarker. Analiza infiltracji immunologicznej wykazała, że limfocyty T CD8 + i neutrofile są kluczowymi czynnikami, a THBS1 wykazuje potencjał jako narzędzie diagnostyczne dla NAFLD i MI.

Streszczenie

Niealkoholowa stłuszczeniowa choroba wątroby (NAFLD) i zawał mięśnia sercowego (MI) to dwa główne obciążenia zdrowotne o znacznym rozpowszechnieniu i śmiertelności. Badanie to miało na celu zbadanie genów ulegających koekspresji, aby zrozumieć związek między NAFLD a MI oraz zidentyfikować potencjalne kluczowe biomarkery zawału mięśnia sercowego związanego z NAFLD przy użyciu bioinformatyki i uczenia maszynowego. Przeprowadzono analizę wzbogacenia funkcjonalnego, skonstruowano diagram sieci interakcji kobiałko-białko (PPI) oraz zastosowano techniki wektora nośnego z rekurencyjną eliminacją cech (SVM-RFE) oraz operatora najmniejszego bezwzględnego skurczu i selekcji (LASSO) w celu identyfikacji jednego genu o zróżnicowanej ekspresji (DEG), trombospondyny 1 (THBS1). THBS1 wykazał wysoką skuteczność w rozróżnianiu pacjentów z NAFLD (AUC = 0,981) i pacjentów z MI (AUC = 0,900). Analiza naciekania immunologicznego wykazała znacznie niższe limfocyty T CD8 + i wyższe poziomy neutrofili u pacjentów z NAFLD i MI. Limfocyty T CD8 + i neutrofile były skuteczne w odróżnianiu NAFLD / MI od zdrowych osób z grupy kontrolnej. Analiza korelacji wykazała, że THBS1 był dodatnio skorelowany z CCR (receptorem chemokinowym), klasą MHC (klasa głównych kompleksów zgodności tkankowej), neutrofilami, parazapaleniem i Tfh (pęcherzykowymi limfocytami T pomocniczymi) i ujemnie skorelowany z limfocytami T CD8 +, aktywnością cytolityczną i TIL (limfocyty naciekające nowotwór) u pacjentów z NAFLD i MI. THBS1 okazał się nowym biomarkerem do diagnozowania NAFLD/MI w porównaniu ze zdrowymi osobami z grupy kontrolnej. Wyniki wskazują, że limfocyty T CD8 + i neutrofile mogą służyć jako zapalne cechy immunologiczne do różnicowania pacjentów z NAFLD/MI od osób zdrowych.

Wprowadzenie

Niealkoholowa stłuszczeniowa choroba wątroby (NAFLD) jest poważnym problemem zdrowia publicznego, którego częstość występowania wynosi 25%-30%1. Doniesiono, że częstość występowania NAFLD jest wysoka wśród pacjentów z cukrzycą2. Jednak znaczenie NAFLD u pacjentów bez cukrzycy nie jest jeszcze jasne. Badania sugerują, że NAFLD odgrywa niezależną rolę w patogenezie miażdżycy3,4. Ponadto metaanaliza wykazała, że NAFLD jest ściśle związana ze zwapnieniem tętnic wieńcowych, dysfunkcją śródbłonka i miażdżycą, a także stała się niezależnym czynnikiem ryzyka sercowo-nacz....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

Szczegóły dotyczące baz danych, linków internetowych i oprogramowania/pakietów są wymienione w Tabeli Materiałów. Zastosowane parametry symulacji przedstawiono w tabeli 1.

1. Pobieranie zestawów danych mikromacierzy RNA

  1. Pobierz zestaw danych dotyczących zawału mięśnia sercowego (MI) GSE66360 z bazy danych NCBI-GEO.
  2. Pobierz zestaw danych dotyczących niealkoholowej stłuszczeniowej choroby wątroby (NAFLD) GSE89632 z bazy danych NCBI-GEO.
  3. Upewnij się, że pobrane zestawy danych zawierają 49 próbek....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

Kluczowe wyniki proponowanego badania są przedstawione tutaj, obejmując różne analizy przeprowadzone w celu wyjaśnienia mechanizmów molekularnych leżących u podstaw NAFLD i MI.

Identyfikacja stopni <br /> W zbiorze danych GSE89632 76 genów regulowanych w górę i 20 genów regulowanych w dół zostało zidentyfikowanych jako NAFLD-DEG (Rysunek 2B,D), podczas gdy zestaw danych z GSE66360 ujawnił 118 genów regulowanych w górę i 8 w dół jako M.......

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

Metoda opisana w tym badaniu ma znaczące implikacje dla badań nad mechanizmami molekularnymi leżącymi u podstaw NAFLD i MI. Identyfikując kluczowe biomarkery, takie jak THBS1, proponowany protokół oferuje potencjalne cele zarówno dla interwencji diagnostycznych, jak i terapeutycznych. Podejście to można rozszerzyć na inne złożone choroby obejmujące wiele szlaków i odpowiedzi immunologicznych, ułatwiając odkrywanie nowych biomarkerów i celów terapeutycznych. Co więcej, integracja technik bioinformatycznych i uczenia maszy.......

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Podziękowania

To badanie było wspierane przez Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych Chin (nr 62271511, U21A200949), Fundację Yucai Szpitala Ogólnego Dowództwa Południowego Teatru Działań (2022NZC011), Projekt Programu Nauki i Technologii w Kantonie (2023A03J0170), Narodowe Centrum Badań Klinicznych Geriatrii (NCRCG-PLAGH-2023006) oraz Fundację Podstawowych i Stosowanych Badań Podstawowych i Stosowanych Guangdong (nr 2020A1515010288, nr 2021A1515220101).

....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
CytoscapeCytoscape Consortiumwersja 3.6.1Służy do wizualizacji sieci interakcji białko-białko (PPI)
MI dataset GSE66360 (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/).Baza danych NCBI-GEO -Do zbierania zestawów danych mikromacierzy RNA do analizy
Pakiet R clusterProfilerBioconductor -Używany do analiz wzbogacania GO, KEGG i DO
Pakiet R ggplot2CRAN&nbsp;-Służy do tworzenia diagramów Venna i innych wizualizacji
Pakiet R GSEABaseBioconductor -Używany w połączeniu z GSVA do analizy wzbogacenia zestawu genów
Pakiet R GSVABioconductor -Używany do analizy wzbogacania zestawu genów pojedynczej próbki (ssGSEA)
Pakiet R limmaBioconductor -Używany do identyfikacji genów o zróżnicowanej ekspresji (DEG)
Pakiet R pheatmapCRAN -Służy do generowania map cieplnych
Pakiet R vennCRAN -Służy do tworzenia diagramów Venna
Zestawy danych mikromacierzy RNA (GSE66360, GSE89632)NCBI-GEO -Publicznie dostępne zestawy danych mikromacierzy RNA używane do analizy
RStudioRStudio, PBCw wersji 1.4.1717Zintegrowane środowisko programistyczne dla
bazy danych R StringSTRING (www.string-db.org/) -Narzędzie online do budowy sieci PPI
,

Bibliografia

  1. de Alwis, N. M. W., Day, C. P. Non-alcoholic fatty liver disease: The mist gradually clears. J Hepatol. 48 (Suppl), S104-S112 (2008).
  2. Adams, L. A., Anstee, Q. M., Tilg, H., Targher, G. Non-alcoholic fatty liver disease and its relationship with cardiova....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Przeglądaj więcej artykułów

Analiza bioinformatycznauczenie maszynowemaszyna wektorów nośnychoddziaływanie białko-białkogen różnicowo wyrażanylimfocyty T CD8+poziomy neutrofili

Ten artykuł został opublikowany

Film wkrótce dostępny