Keşif transkriptomiği, DFU ile ilişkili geniş bir ekspresyon programını tanımlar
Keşif kohortu olarak kullanılan GSE199939, 10 DFU ve 11 kontrol örneği içeriyordu (Şekil 1A). VST-normalize edilmiş ekspresyonun temel bileşen analizi, grupların net bir şekilde ayrıldığını göstermiştir; temel bileşen 1 ve 2, toplam varyansın sırasıyla %34,8'ini ve %15,1'ini açıklamıştır (Şekil 1B).
|log2 kat değişimi| > 1 ve BH-düzeltilmiş p < 0,05 kriterleri kullanılarak yapılan diferansiyel ekspresyon analizi, DFU'da yukarı regüle olmuş 1.247 gen ve DFU'da aşağı regüle olmuş 2.444 gen dahil olmak üzere toplam 3.691 DEG saptamıştır (Şekil 1C). En üstteki 50 DEG, güçlü bir grup yapılı ekspresyon paterni oluşturmuştur (Şekil 1D). Sonrasında seçilen altı gen arasında, MMP1 keşif kohortunda en büyük değişimi göstermiştir (log2 kat değişimi = 9,854; düzeltilmiş p = 1,24 × 10-29).
DFU ile ilişkili bir ko-ekspresyon modülü, DEG'ler ve DPN ile ilişkili genlerle örtüşmektedir
WGCNA, en değişken 5.000 VST-transforme edilmiş gen üzerinde gerçekleştirilmiştir. Ölçeksiz topoloji uyumu ve bağlantısallığı dengelemek amacıyla, imzalı ağ için 18'lik bir yumuşak eşikleme gücü seçilmiştir (Şekil 2A). Hiyerarşik kümeleme ve dinamik modül tespiti, birden fazla ko-ekspresyon modülü belirlemiştir (Şekil 2B). Mavi modül, DFU ile en güçlü pozitif ilişkiye sahipti (Pearson r = 0.97, p = 5 × 10-13; Şekil 2C). İlgili örnek kümeleme ve modül boyutu kalite kontrol özetleri Ek Şekil 1A,B'de sunulmuştur.
Mavi modül içerisinde, 689 gen |MM| > 0.8 ve |GS| > 0.5 hub kriterlerini karşılamıştır (Şekil 2D). 3.691 DEG, 689 mavi modül hub geni ve 1.062 DPN ile ilişkili genin kesişimi, 77 ortak aday gen sağlamıştır (Şekil 2E). Mavi modül hub ağının seyreltilmiş bir görünümü ve en yüksek sıralamaya sahip hub istatistikleri Ek Şekil 2A,B'de gösterilmektedir.
Çok yöntemli özellik seçimi altı geni önceliklendirir ancak keşif kohortu aşırı öğrenmesi (overfitting) gösterir
Kesişen 77 gen; LASSO, rastgele orman ve SVM-RFE yöntemleri ile analiz edildi. LASSO, seçilen ceza değerinde yedi geni tuttu: MMP1, MMP13, TRPV2, CCL7, AURKA, MKI67 ve CHEK1 (Şekil 3A). Rastgele orman filtrelemesi, önem düzeyi ortalama veya üzerinde olan 41 geni tuttu ve final panelinin beş üyesi en yüksek sıralamalı özellikler arasında yer aldı (Şekil 3B). SVM-RFE, değerlendirilen her iç içe geçmiş alt küme için 1,00'lık bir AUC değeri üretti; minimum boyut eşitlik kuralı uyarınca, tek genli alt küme olarak CHEK1 seçildi (Şekil 3C), bu durum keşif kohortunda aşırı uyum ve iyimser değerlendirme konusundaki endişeleri artırmıştır. İlgili keşif kohortu ekspresyon, ısı haritası ve ROC gösterimleri Ek Şekil 3A–C'de gösterilmiştir.
Her üç yöntem tarafından da seçilen herhangi bir gen bulunmadı. En az iki yöntem tarafından desteklenen genlerin tutulması sonucunda CCL7, CHEK1, MKI67, MMP1, MMP13 ve TRPV2 belirlendi (Şekil 3D). Bu altı genin GO anotasyonu; hücre dışı matris bozunumu, kolajen katabolik ve metabolik süreçleri, yoğunlaşmış kromozom ve metalloendopeptidaz ile ilişkili fonksiyonları ön plana çıkardı (tüm BH-düzeltilmiş p < 0.05; Şekil 3E). KEGG analizi, interlökin-17 (IL-17) sinyalleme yolunu (CCL7/MMP1/MMP13; düzeltilmiş p = 1.81 × 10-4) ve relaksin sinyalleme yolunu (MMP1/MMP13; düzeltilmiş p = 0.0175; Şekil 3F) tanımladı. Bu zenginleştirme sonuçları, altı genlik panel tarafından temsil edilen biyolojik fonksiyonları karakterize etmek için kullanıldı.
Veri kümeleri arası değerlendirme, MMP1 için heterojen bir destek olduğunu göstermektedir
Birleştirilmiş GSE68183/GSE80178 matrisinde (9 DFU ve 6 kontrol), altı gen üzerinden BH düzeltmesi yapıldıktan sonra CCL7, MMP1 ve MMP13 gruplar arasında farklılık gösterdi (düzeltilmiş p sırasıyla 0,0168, 0,0159 ve 0,0431; Şekil 4A). CHEK1, MKI67 ve TRPV2 düzeltilmiş anlamlılık eşiğine ulaşmadı (düzeltilmiş p = 0,259, 0,680 ve 0,259). Tek gen ROC analizi sonucunda AUC değerleri CCL7 için 0,944 (%95 GA, 0,825–1,000), CHEK1 için 0,704 (0,403–1,000), MKI67 için 0,574 (0,243–0,905), MMP1 için 0,981 (0,930–1,000), MMP13 için 0,870 (0,686–1,000) ve TRPV2 için 0,722 (0,447–0,997) olarak belirlendi (Şekil 4B). Üst aşamadaki birleştirme ve seri düzeltme prosedürü tam olarak belgelenmediği için bu ROC değerleri keşifsel olarak değerlendirildi.
GSE134431'de (13 DFU ve 8 ülserleşmemiş DFS örneği), nominal anlamlılık düzeyindeki Wilcoxon testine göre MMP1 ekspresyonu DFU'da DFS'den daha yüksek çıkmış olsa da (p = 0.0225), bu ilişki BH düzeltmesi sonrası anlamlılığını korumamıştır (düzeltilmiş p = 0.135; Şekil 4C). Diğer beş gen, gruplar arasında anlamlı bir fark göstermemiştir. MMP1 ayrıca 0,808'lik bir AUC ( %95 GA, 0,589–1,000) değeri ile en yüksek tanımlayıcı AUC'yi sergilemiş, diğer adayların AUC değerleri ise 0,529 ile 0,635 arasında değişmiştir (Şekil 4D). Genel olarak, altı aday arasında MMP1 en tutarlı tanımlayıcı paterni göstermiş, ancak istatistiksel tekrarlanabilirlik eksik kalmıştır.
Tek hücreli analiz, MMP1 'in ağırlıklı olarak fibroblastlarda lokalize olduğunu göstermektedir
Tek hücreli veri seti, 24 örnekten (14 DFU ve 10 kontrol) alınan 69.944 hücreyi içermekteydi ve 10 adet açıklanmış hücre tipinden oluşuyordu (Şekil 5A). UMAP özellik görselleştirmesi, MMP1 ekspresyonunun atlas genelinde tekdüze bir dağılım göstermek yerine, sınırlı hücresel bölgelerde lokalize olduğunu ortaya koymuştur (Şekil 5B). Genel olarak, 3.799 hücrenin (%5,43) normalize edilmiş MMP1 ekspresyonu sıfırdan büyüktü. Fibroblastlar en yüksek ortalama normalize ekspresyona (0,181) ve en büyük genel MMP1-pozitif fraksiyona (%7,88; Şekil 5C) sahipti.
Örnek düzeyinde, ortalama MMP1 ekspresyonu keratinositlerde, fibroblastlarda ve endotel hücrelerde DFU örneklerinde kontrol örneklerine göre daha yüksekti. Test edilen tüm hücre tipleri genelinde BH düzeltmesi yapıldıktan sonra, bu karşılaştırmaların her birinin düzeltilmiş p değeri 0,0214 idi (keratinositler: 9 kontrol ve 14 DFU örneği; fibroblastlar: 10 ve 14; endotel hücreler: 10 ve 14; Şekil 5D). MMP1-pozitif fraksiyonu fibroblastlarda %5,86'dan %9,29'a, keratinositlerde %0,026'dan %6,68'e ve endotel hücrelerde %0,29'dan %2,67'ye yükselmiştir (Şekil 5E).
Hücre başına modül puanı korelasyonları düşük düzeydeydi. En yüksek pozitif korelasyon, senesans/senesansla ilişkili sekresyon fenomeni (SASP) modül puanı için gözlemlenmiş (Spearman rho = 0.274), bunu hücre dışı matris yeniden şekillenmesi (rho = 0.240), ferroptozis (rho = 0.197) ve fibroblast aktivasyonu (rho = 0.170; Şekil 5F) takip etmiştir. MMP1-yüksek ve MMP1-düşük fibroblastların karşılaştırılması; hücre dışı matris organizasyonu, hücre dışı yapı organizasyonu, kolajen fibril organizasyonu, glikoprotein işlenmesi ve protein katlanması terimlerinde zenginleşme olduğunu göstermiştir (Şekil 5G). Bu tanımlayıcı bulgular, MMP1-yüksek fibroblast durumunu matris yeniden şekillenmesiyle ilgili süreçlerle ilişkilendirmiştir. Ek grup düzeyindeki UMAP, tüm hücre tipi örnek özetleri ve fonksiyonel puan bağlamı Ek Şekil 4A–C'de sunulmuştur. Tekil hücre ilişkileri, donörden bağımsız kanıtlar olarak değerlendirilmemiştir.
Ağ kapsamı, MMP1 ile bağlantılı bileşenlere ve aday bitkilere öncelik verir
Filtrelenmiş bitki-bileşen-hedef ilişkisi tablosu, 99 bitkiyi, 14 bileşeni ve altı aday hedeften beşini birbirine bağlayan 561 benzersiz kayıt içeriyordu. 156 kayıtla en sık rastlanan hedef MMP1 idi; bunu sırasıyla CHEK1 (120), MMP13 (102), MKI67 (100) ve TRPV2 (83; Şekil 6A) izledi. Bileşenler arasında quercetin ve luteolin en geniş bitki kapsamına sahipti ve sırasıyla 83 ve 62 bitkiyle ilişkilendirilmişti. Berberine 10 bitkiyle ilişkilendirilmişti; bu üç bileşen, önceliklendirme kuralında temel bileşenler olarak kullanıldı (Şekil 6B).
Kapsama puanı Guanhuangbo, Mahuang ve Niuxi'yi ortaklaşa en yüksek sıraya yerleştirmiştir (puan = her biri 38; Şekil 6C). Her biri mevcut beş hedefin tamamını kapsamakta ve iki MMP1 bağlantılı bileşen içermektedir. Bileşen-hedef matrisi, quercetin'in hedef paneli genelinde en geniş kapsamı sağladığını, luteolin ve berberine'in ise ek MMP1 merkezli bağlantı sunduğunu göstermiştir (Şekil 6D). Odaklanmış bir ağ, önde gelen bitkileri temsili bileşenlere ve mevcut beş hedefe bağlamıştır (Şekil 6E). Bu sonuçlar, daha ileri değerlendirmeler için yüksek veritabanı kapsamına sahip bitki-bileşen-hedef kombinasyonlarını belirlemiştir. Destekleyici bitki-hedef ve çekirdek-bileşen kapsam matrisleri Ek Şekil 5A,B'de gösterilmektedir.
Ön hazırlık aşamasındaki eşleştirilmiş doku analizleri, daha yüksek MMP1 mRNA ve protein bolluğu göstermektedir
Western blot değerlendirmesi, DFU örneklerinde MMP1 bolluğunun eşleşen ülserleşmemiş yara çevresi örneklerine göre daha yüksek olduğunu göstermiştir (Şekil 7A,B). Üç eşleşmiş çiftte, MMP1/kofilin oranındaki ortalama DFU-eksi-yaraçevresi farkı 0.3553 olarak bulunmuştur (95% CI, 0.1959–0.5147; çift yönlü eşleştirilmiş t-testi, t(2) = 9.592, p = 0.0107). Her bir hastanın eşleştirilmiş ölçümleri Şekil 7B'de gösterilmiştir. Örnek başına gen başına beş teknik kuyucuğun ortalaması alındıktan sonra, qPCR, dört DFU örneğinin her birinde normalize edilmiş MMP1 mRNA bolluğunun eşleşen yara çevresi örneğine göre daha yüksek olduğunu göstermiştir (Şekil 7C). Hasta içi ortalama DFU-eksi-yaraçevresi ΔCq farkı −2.6035 idi (95% CI, −2.8024 ile −2.4046 arası; çift yönlü eşleştirilmiş t-testi, t(3) = −41.663, p = 3.04 × 10−5), bu da geometrik ortalamada 6.08 katlık bir artışa (95% CI, 5.30–6.98) karşılık gelmektedir. Bu küçük örneklem gözlemleri öncül niteliktedir ve fonksiyonel bir etki kanıtlamamaktadır.
Keşif ve harici toplu veri setleri genelinde, MMP1 istatistiksel tekrarlanabilirlik tam olmasa da, önceliklendirilen altı gen arasında en tutarlı tanımlayıcı örüntüyü sergilemiştir. Tek hücre özetleri, fibroblastlarda en yüksek ortalama ekspresyonu göstermiş; üç hastadan alınan eşleşmiş WB ölçümleri ve dört hastadan alınan eşleşmiş qPCR ölçümleri ise daha yüksek MMP1 bolluğu ortaya koymuştur. Bu gözlemler, MMP1'in daha ileri araştırmalar için DFU ile ilişkili bir aday olduğu görüşünü desteklemektedir. Genel hesaplamalı-doku değerlendirme iş akışı şurada özetlenmiştir: Ek Şekil 6.
VERİ KULLANILABİLİRLİĞİ:
Kamuya açık transkriptomik veri setleri, GSE199939, GSE68183, GSE80178, GSE134431 ve GSE165816 erişim numaralarıyla NCBI Gene Expression Omnibus üzerinden temin edilebilir. Mevcut analiz ve şekil oluşturma betikleri, işlenmiş ekspresyon ve sonuç tabloları, kantitatif şekil kaynak tabloları, istatistiksel çıktı tabloları, orijinal qPCR çalışma kitabı ve cihaz projesi ile sağlanan kırpılmamış western blot görüntüleri Ek Dosya 1 içerisinde yer almaktadır. Arşiv ayrıca, kurtarılan tek hücre nesnesinden elde edilen hücre meta verilerini ve komut geçmişini, matris tipi doğrulama raporlarını ve bir dosya manifestosunu içermektedir. Ek Dosya 1, tarihsel kaynak dosyalarını muhafaza eder ve revize edilmiş eşleşmiş analiz kaynak tablolarını, istatistiksel çıktıları, şekil oluşturma kodlarını ve düzeltilmiş parametre envanterini içeren bir R2_Updates klasörünü kapsar. Tam analiz edilmiş Seurat RDS, arşiv dokümantasyonunda belirtilmiştir ancak bu ek ZIP dosyasının içine gömülmemiştir. Toplu birleştirme geçmişinin tamamı, orijinal tek hücre filtreleme ve anotasyon ayarları ile orijinal blot arka plan çıkarma ve şeritten kantifikasyona kadar olan detaylar tamamen mevcut değildir; bu kısıtlamalar protokol ve tartışma bölümlerinde açıklanmıştır. Yerel olarak kurtarılan RDS, kamuya açık bir veri deposuna gönderilmemiştir.

Şekil 1: Keşif transkriptomiği, DFU ile ilişkili bir ekspresyon programı tanımlar. (A) DPN gen seti oluşturma ve GSE199939 keşif analizi, ağ ve makine öğrenimi entegrasyonu, bulk ve tek hücreli değerlendirme ile TCM bileşen-hedef-bitki tahminini içeren hesaplama iş akışının genel görünümü. (B) 10 DFU ve 11 kontrol örneğinden alınan varyans stabilize edilmiş GSE199939 ekspresyon profillerinin temel bileşen analizi. Elipsler %90 grup bölgelerini göstermekte; yüzdeler her bir bileşen tarafından açıklanan varyansı belirtmektedir. (C) DFU ile kontrolün karşılaştırıldığı DESeq2 diferansiyel ekspresyon sonuçlarının yanardağ grafiği. Kırmızı ve turkuaz noktalar, sırasıyla |log2 fold change| > 1 ve BH-düzeltilmiş p < 0.05 kullanılarak DFU ve kontrolde yukarı regüle edilen genleri göstermektedir; gri noktalar her iki eşik değerini de karşılamamıştır. (D) En düşük düzeltilmiş p değerlerine sahip 50 genin satır bazlı z-skoru ısı haritası. Sütunlar biyolojik örneklerdir ve açıklama çubuğu grubu belirtir. DEGs, diferansiyel eksprese edilen genler; DFU, diyabetik ayak ülseri; DPN, diyabetik periferik nöropati; VST, varyans stabilize edici transformasyon. Final deneysel değerlendirmesi protokolde ve Şekil 7'de açıklanmıştır. qPCR, kantitatif polimeraz zincir reaksiyonu; TCM, geleneksel Çin tıbbı; RF, rastgele orman; LASSO, en küçük mutlak küçültme ve seçim operatörü; SVM-RFE, destek vektör makinesi özyinelemeli özellik eliminasyonu. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 2: WGCNA ve önceki DPN bilgileri 77 aday gen üzerinde birleşiyor. (A) En değişken 5.000 VST dönüştürülmüş gen için imzalı-ağ yumuşak eşik değerlendirmesi. Seçilen güç beta = 18'dir; kesikli çizgi 0,85'lik hedef ölçeksiz topoloji uyumunu işaret eder. (B) Dinamik modül renk atamalarıyla birlikte ortalama bağlantılı gen dendrogramı. (C) Modül özgenleri ile ikili DFU özelliği arasındaki Pearson korelasyonları. Her hücre korelasyon katsayısını ve karşılık gelen iki yönlü p değerini gösterir; renk yönü ve büyüklüğü belirtir. (D) Mavi modüldeki DFU için gen anlamlılığı ile modül üyeliği arasındaki ilişki. Mavi noktalar |modül üyeliği| > 0,8 ve |gen anlamlılığı| > 0,5 şartlarını karşılar; n = 689 hub gen. (E) 3.691 DEG, 689 mavi modül hub geni ve 1.062 DPN ile ilişkili genin üçlü küme kesişimi, 77 ortak aday verir. DFU, diyabetik ayak ülseri; DPN, diyabetik periferik nöropati; GS, gen anlamlılığı; MM, modül üyeliği; WGCNA, ağırlıklı gen ko-ekspresyon ağ analizi. Keşif kohortu 21 örnek (10 DFU ve 11 kontrol) içeriyordu. Şekil 2D açıklaması, orijinal seçim kodunda doğrulanan mutlak değer kriterine uygun olarak |MM| > 0,8 ve |GS| > 0,5 değerlerini kullanır. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 3: Çok yöntemli özellik önceliklendirmesi altı genlik bir panel sağlar. (A) Binomial LASSO regresyonu için beş katlı çapraz doğrulama eğrisi. Dikey kesikli çizgiler lambda.min ve lambda.1se değerlerini belirtir; seçilen sıfır olmayan özellikler, bu ceza hiçbir özellik sağlamadığı sürece lambda.1se değerinde alınmıştır. (B) 1.000 ağaçlı bir modelden elde edilen, en yüksek sıralamaya sahip 20 gen için Random-forest Gini'deki ortalama azalma. Kırmızı çubuklar finaldeki altı genlik panelin üyelerini tanımlar; kesikli çizgi, tüm aday seti genelinde tutma eşiği olarak kullanılan ortalama önemi işaretler. (C) İç içe geçmiş özellik alt kümeleri genelinde Doğrusal SVM-RFE LOOCV AUC değerleri. Tüm alt küme boyutları AUC = 1.00 üretmiştir; CHEK1 minimum boyut beraberlik kuralı ile seçilmiştir, bu da keşif kohortunda aşırı öğrenmeye (overfitting) işaret eder. (D) CCL7, CHEK1, MKI67, MMP1, MMP13 ve TRPV2 için yöntem destek matrisi. Noktalar LASSO, random forest veya SVM-RFE tarafından seçimi belirtir; son sütun destekleyen yöntemlerin sayısını verir. (E) Altı gen arasında zenginleşen seçilmiş Gen Ontolojisi terimleri. Nokta konumu gen oranını, nokta etiketleri eşlenen gen sayısını, renk -log10 BH-düzeltilmiş p değerini ve yan şerit ontolojiyi gösterir. (F) Eşlenen genler arasında zenginleşen KEGG yolları. Nokta konumu kat kat zenginleşmeyi (fold enrichment), nokta boyutu etiketleri eşlenen gen sayısını gösterir ve renk yolları birbirinden ayırır. Zenginleşme için nominal p < 0.05 ve BH-düzeltilmiş p < 0.05 gereklidir. AUC, alıcı işletim karakteristik eğrisi altındaki alan; BH, Benjamini-Hochberg; BP, biyolojik süreç; CC, hücresel bileşen; KEGG, Kyoto Gen ve Genom Ansiklopedisi; LOOCV, birini dışarıda bırakarak çapraz doğrulama; MF, moleküler fonksiyon; SVM-RFE, destek vektör makinesi özyinelemeli özellik eleme. LASSO, en küçük mutlak büzülme ve seçme operatörü. A–D panelleri 21 keşif örneğini (10 DFU ve 11 kontrol) kullanmaktadır. A panelinde, hata çubukları çapraz doğrulama hatasının standart hatasını belirtir. Lütfen bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayın.

Şekil 4: Altı genli panelin veri kümeleri arası bulk-transkriptomik değerlendirmesi. (A) Birleştirilmiş GSE68183/GSE80178 matrisindeki altı genin ekspresyonu (6 kontrol ve 9 DFU örneği). (B) AUC değerleri ile ilgili tek genli ROC eğrileri; %95 güven aralıkları kaynak veri tablosunda sunulmuştur. Üst akış birleştirme ve grup etkisinin düzeltilmesi (batch correction) tam olarak belgelenmediği için, bu sonuçlar keşifsel olarak yorumlanmıştır. (C) GSE134431'deki log2(RPKM + 1) ekspresyonu (8 ülserleşmemiş DFS ve 13 DFU örneği). (D) İlgili tek genli ROC eğrileri ve AUC değerleri. (A) ve (C) bölümlerinde, kutular medyanı ve çeyrekler arası aralığı göstermekte, bıyıklar çeyrekler arası aralığın 1,5 katına kadar uzanmakta ve noktalar biyolojik örnekleri temsil etmektedir. Yıldızlar, iki yönlü Wilcoxon sıra toplamı testlerinden elde edilen nominal anlamlılığı belirtir (*p < 0.05, **p < 0.01); altı gen genelindeki BH-düzeltmeli p değerleri metinde ve kaynak veri tablosunda raporlanmıştır. ROC yönü pROC tarafından otomatik olarak seçilmiştir. AUC, alıcı işletim karakteristiği eğrisi altındaki alan; DFS, ülserleşmemiş diyabetik ayak derisi; DFU, diyabetik ayak ülseri; RPKM, milyon eşleşmiş okuma başına kilobaz başına okuma sayısı; ROC, alıcı işletim karakteristiği. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 5: Tek hücreli lokalizasyon, MMP1'i fibroblast ve matriks yeniden şekillendirme sinyalleriyle ilişkilendirir. (A) 24 örnekten (10 kontrol ve 14 DFU örneği) alınan 69.944 hücrenin, 10 SingleR kaynaklı hücre tipi anotasyonuna göre renklendirilmiş UMAP grafiği. (B) Kontrol ve DFU hücrelerinde normalize edilmiş MMP1 ekspresyonunu gösteren UMAP özellik grafikleri. (C) Ortalama normalize edilmiş MMP1 ekspresyonunun hücre tipi özeti; nokta boyutu ve etiketler, normalize ekspresyon > 0 olarak tanımlanan genel MMP1-pozitif fraksiyonu belirtir. (D) Endotelyal hücreler, fibroblastlar ve keratinositlerde örnek düzeyindeki ortalama MMP1 ekspresyonu. Kutular medyanı ve çeyrekler arası aralığı; noktalar biyolojik örnekleri göstermektedir. İki yönlü Wilcoxon sıra toplamı testleri, test edilen tüm hücre tipleri genelinde BH düzeltmesi ile takip edilmiştir. Mevcut örnek sayıları endotelyal hücreler ve fibroblastlar için 10 kontrol ve 14 DFU, keratinositler için ise 9 kontrol ve 14 DFU'dur. (E) Grup ve hücre tipine göre MMP1-pozitif hücre fraksiyonları. (F) MMP1 ekspresyonu ile fonksiyonel modül skorları arasındaki hücre başına Spearman korelasyonları. (G) MMP1-yüksek ile MMP1-düşük fibroblastlarda yukarı regüle edilen genler arasındaki GO biyolojik süreç zenginleşmesi. BH, Benjamini-Hochberg; DFU, diyabetik ayak ülseri; ECM, hücre dışı matriks; GO, Gen Ontolojisi; HSC, hematopoetik kök hücreler; UMAP, tekbiçimli manifold yaklaşık ve projeksiyonu. F ve G panellerindeki hücre başına korelasyonlar ve ekspresyon koşullu zenginleşmeler, donör farkındalığı olan doğrulayıcı çıkarımlar olmaksızın keşifsel tanımlamalardır. Örnek düzeyindeki bağımsızlık, donör tanımlayıcılarının doğrulanmasını gerektirir. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 6: MMP1 odaklı, kapsama dayalı TCM bileşen-hedef-bitki tahmini. (A) Mevcut her bir aday hedef için filtrelenmiş veritabanı bitki-bileşen-hedef kayıtlarının sayısı. (B) En sık rastlanan bileşenler için bağlantılı bitki sayısı; turkuaz renk MMP1 ile bağlantılı bileşenleri belirtir. (C) Kapsama puanına göre sıralanmış önde gelen bitkiler; altın rengi çubuklar en yüksek üç ortak puanı işaret eder. (D) Temsili yüksek kapsamlı bileşenler için bileşen-hedef matrisi. Hücre değerleri bağlantılı bitki sayısını gösterir; boş hücreler filtrelenmiş ilişki tablosunda kayıt olmadığını belirtir. (E) Temsili yüksek sıralamalı bitkileri, bileşenleri ve aday hedefleri birbirine bağlayan odaklanmış ağ. Düğüm rengi varlık tipini belirtir; gri bitki-bileşen kenarları içeriği ve turkuaz bileşen-hedef kenarları veritabanı bağlantılarını ifade eder. Filtrelenmiş ilişki tablosu 561 benzersiz kayıt, 99 bitki, 14 bileşen ve uygun bağlantıları olan beş hedef içeriyordu; CCL7 izole altıncı aday düğüm olarak görüntülenmiştir. TCM, geleneksel Çin tıbbı. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 7DFU'da MMP1 ekspresyonunun hasta dokusunda ön qPCR ve western blot değerlendirmesi. (A) Yükleme kontrolü olarak kofilin ile birlikte, ülserleşmemiş yara çevresi ve DFU dokusundaki MMP1 protein bolluğunu gösteren, daha önce sunulmuş temsilci western blot. (B) Orijinal çizim projesinden elde edilen MMP1/kofilin oranları. Semboller, üç hasta çiftinden alınan bireysel biyolojik ölçümleri göstermektedir; çizgiler, eşleştirilmiş yara çevresi ve DFU örneklerini birbirine bağlamaktadır. İki yönlü eşli Lütfen çevrilmesini istediğiniz metni sağlayın.-testi verdi t(2) = 9,592 ve p = 0.0107. (C) Göreceli MMP1 Yazar tarafından doğrulanmış dört eşleştirilmiş hasta çiftindeki mRNA bolluğu: NC–DFU, NC1–DFU1, NC2–DFU2 ve NC3–DFU3. Beş teknik ACTB kuyucuklar ve beş teknik MMP1 kuyucuklar, her bir örnek içinde ayrı ayrı ortalandıktan sonra ΔCq hesaplaması. Rölatif ekspresyon 2 yöntemine göre hesaplanmıştır.−ΔΔCq ortalama yara çevresi kullanılan yöntem ΔYaygın bir kalibratör olarak Cq. Her sembol bir biyolojik örneği temsil eder; çizgiler eşleşmiş dokuları birbirine bağlar. İki yönlü eşleştirilmiş t-testte kullanılan örnek düzeyinde ΔCq değerleri (t(3) = −41.663; p = 3.04 × 10−5), teknik kuyucuk kat değişimi değildir. Anlamlılık yıldızları kullanılmamıştır. Teknik kuyucuklar biyolojik tekrarlar değildir. Kontrol, ülserleşmemiş yara çevresi dokusunu ifade eder. Cq, kantifikasyon döngüsü. Doku-deneyi p değerler nominal ve keşifseldir. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
| Gen | RefSeq erişim numarası | İleri primer 5' uçtan 3' uca | Geri primer 5' uçtan 3' uca |
| MMP1 | NM_002421 | ATGAAGCAGCCCAGATGTGGAG | TGGTCCACATCTGCTCTTGGCA |
| ACTB | NM_001101.5 | CACCATTGGCAATGAGCGGTTC | AGGTCTTTGCGGATGTCCACGT |
Tablo 1: MMP1'in kantitatif PCR doğrulaması için primer dizileri. İnsan MMP1 (NM_002421) ve ACTB (NM_001101.5) için ileri ve geri oligonükleotid dizileri (5′–3′) ve NCBI RefSeq transkript erişim numaraları verilmiştir. Rölatif MMP1 ekspresyonu için referans gen olarak ACTB (β-aktin) kullanılmıştır.
Ek Şekil 1: WGCNA kalite kontrol özetleri. (A) En değişken 5.000 varyans-stabilize edilmiş gene dayalı olarak GSE199939 örneklerinin ortalama bağlantılı hiyerarşik kümelemesi. Örnek etiketleri gruplara göre renklendirilmiştir; kesikli yatay çizgi, görsel aykırı değer değerlendirmesi için kullanılan 95. persentil dendrogram yüksekliği kılavuzudur. (B) Her bir WGCNA modülüne atanan gen sayısı. Turkuaz çubuklar DFU-ilişkisi kriterini karşılayan sekiz gri olmayan modülü; gri çubuklar diğer modülleri belirtir. DFU, diyabetik ayak ülseri; VST, varyans-stabilize edici dönüşüm; WGCNA, ağırlıklı gen ko-ekspresyon ağı analizi. Lütfen bu dosyayı indirmek için buraya tıklayın.
Ek Şekil 2: Mavi modül ko-ekspresyon desteği. (A) En yüksek sıralamaya sahip 25 mavi modül hub geninin basitleştirilmiş ko-ekspresyon ağı. |r| > 0.70 olan ikili korelasyonlar arasında, gösterilen ağ her bir genin en güçlü iki bağlantısının birleşimini içerir. Düğüm boyutu, bu gösterilen seyreltilmiş ağ içindeki dereceyi, düğüm dolgusu ise DFU için gen anlamlılığını belirtir. (B) En yüksek sıralamaya sahip 15 hub için gen anlamlılığı ve mavi modül üyeliği. Kenar alt kümesi okunabilirlik için seçilmiştir ve uygun olan tüm korelasyonları temsil etmemektedir. DFU, diyabetik ayak ülseri; GS, gen anlamlılığı; MM, modül üyeliği. Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.
Ek Şekil 3: Dahili keşif kohortu makine öğrenimi gösterimleri. (A) GSE199939 keşif kohortunda CCL7, CHEK1, MKI67, MMP1, MMP13 ve TRPV2 genlerinin ölçeklendirilmiş ekspresyonları. Kutular medyanı ve çeyrekler arası aralığı göstermekte, noktalar ise biyolojik örnekleri temsil etmektedir. (B) Aynı altı genin örnek düzeyindeki satır-z-skoru ısı haritası. Kısa örnek etiketleri, kaynak veri anahtarındaki GEO tanımlayıcılarıyla eşleştirilmiştir. (C) Uydurulmuş çok genli keşif kohortu modelinin ROC eğrisi. 1,00'lık AUC değeri, modelin aynı 21 örnek üzerinde uydurulması ve değerlendirilmesiyle elde edilmiştir; bu durum keşif kohortunda aşırı öğrenme (overfitting) olduğunu göstermektedir. AUC, alıcı işletim karakteristik eğrisi altındaki alan; ROC, alıcı işletim karakteristiği. Keşif kohortu 21 örnek (10 DFU ve 11 kontrol) içermektedir. Lütfen bu dosyayı indirmek için buraya tıklayın.
Ek Şekil 4: Tek hücreli ekspresyon bağlamı. (A) Kontrol ve DFU grubuna göre renklendirilmiş 69.944 hücrenin UMAP görüntüsü. (B) 10 hücre tipi anotasyonunun tamamında biyolojik örnek düzeyindeki ortalama MMP1 ekspresyonu; noktalar örnekleri temsil etmekte olup x-ekseni görüntüleme için karekök dönüşümü kullanmaktadır. (C) Her bir anotasyonlu hücre tipi içindeki hücreler genelinde özetlenen ve her bir modül içinde standardize edilen fonksiyonel modül skorlarının ısı haritası. DFU, diyabetik ayak ülseri; UMAP, tekdüzeli manifold yaklaşımı ve projeksiyonu. Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.
Ek Şekil 5: Destekleyici TCM kapsama matrisleri. (A) MMP1 ile bağlantılı kapsama özelliğine sahip en yüksek sıralamalı 18 bitki için veri tabanı bitki-hedef kayıt sayıları ve filtrelenmiş ilişki tablosunda temsil edilen beş aday hedef. (B) Aynı bitkileri temel bileşenler quercetin, luteolin ve berberine ile ilişkilendiren veri tabanı kayıt sayıları. Hücre değerleri, tekilleştirme sonrası benzersiz veri tabanı kayıtlarını belirtmektedir. TCM, geleneksel Çin tıbbı. Lütfen bu dosyayı indirmek için buraya tıklayın.
Ek Şekil 6: Hesaplamalı ve doku değerlendirme iş akışı. Şema; keşif girdisini, DEG/WGCNA kesişimini, keşifsel özellik seçimini, harici bulk değerlendirmeyi, tek hücreli bağlamı, TCM genişletmesini ve eşleştirilmiş doku-ekspresyon değerlendirmesini özetlemektedir. qPCR için dört eşleştirilmiş hasta çifti ve western blotting için üç eşleştirilmiş hasta çifti kullanılmıştır. Aday sayıları ve raporlanan hesaplamalı sonuçlar orijinal analizden alınmıştır. Sayım tabanlı keşif iş akışındaki TPM girdisi, eksik orijinal tek hücreli ön işleme kayıtları ve küçük doku-analiz kohortları sınırlılıklar olarak kalmaktadır. Şema, keşif analizlerinin yeniden doğrulandığı anlamına gelmemektedir. Lütfen bu dosyayı indirmek için buraya tıklayın.
Ek Tablo 1: Analiz yazılımı, veri tabanı, parametre ve kısıtlamalar envanteri. Bu çalışma kitabı; analiz adımı, araç veya veri tabanı, bildirilen versiyon, girdi, temel parametreler, çıktı ve eksik bilgiler veya kısıtlamalarla birlikte 26 analiz adımını belgelemektedir. Keşif transkriptomiği, WGCNA, gen tarama ve özellik seçimi, zenginleştirme, harici bulk ve tek hücre analizleri, TCM ağ analizi ve doku-deney raporlamasını kapsamaktadır. Tablo, mevcut metodolojik bilgileri kaydetmekte olup tek başına bağımsız tekrarlanabilirlik sağlamaz. Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.
Ek Dosya 1: Veri, analiz kodu, şekil kaynağı ve assay kaynağı arşivi. Bu arşiv; mevcut analiz ve şekil oluşturma betiklerini, işlenmiş ekspresyon ve sonuç tablolarını, kantitatif şekilleri ve istatistiksel kaynak verilerini, orijinal qPCR çalışma kitabını ve cihaz projesini, sağlanan kırpılmamış western blot görüntülerini, çıkarılmış tek hücreli meta verileri ve komut geçmişini, matris tipi doğrulama raporlarını ve bir dosya manifestosunu içerir. Geçmiş dosyalar korunmuştur; R2_Updates klasörü düzeltilmiş eşleştirilmiş assay analizini, güncellenmiş şekil kaynaklarını ve revize edilmiş parametre envanterini sağlar. Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.