摘要目的 利用生物信息学分析方法筛选出中性粒细胞胞外陷阱相关基因(neutrophil extracellular trap-related genes,NRG)与间质性膀胱炎(interstitial cystitis,IC)的核心差异表达基因.方法 从基因表达综合数据库(Gene Expression Omnibus,GEO)中获取了IC患者的基因表达数据,并结合已发表文献中的NRG(differentially expressed NET-related genes,DE-NRG),筛选出 12个差异表达的NRG.随后,采用最小绝对值收缩与选择算子(least absolute shrinkage and selection operator,LASSO)回归和随机森林(random forest,RF)两种机器学习方法,进一步确定核心DE-NRG.为了深入解析DE-NRG的功能,进行基因本体论(Gene Ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)富集分析,并通过STRING数据库构建了蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interaction network,PPI)网络.此外,利用CIBERSORT算法对免疫细胞浸润情况进行分析.并绘制受试者工作曲线(receiver operating characteristic,ROC)、曲线下面积(the area under the curve,AUC).免疫组化和Western blot法检测IC患者活检样本中DE-NRG的表达,免疫双荧光染色检测样本中NET的存在.结果 筛选出12个DE-NRG.补体C3(complement C3,C3)、组织蛋白酶 G(cathepsin G,CTSG)和选择蛋白P(selectin P,SELP)与中性粒细胞外陷阱形成信号通路有关;PPI网络分析结果显示,基质金属蛋白酶9(matrix metalloproteinases 9,MMP9)和CC族趋化因子配体5(CC chemokine ligand 5,CCL5)与其他蛋白互作关系最多;确定核心DE-NRG为C3和CTSG;免疫细胞在休眠期肥大细胞在IC发展过程中发挥着重要作用.外部数据集分析、免疫组化和Western blot实验发现CTSG在IC中高表达,C3在IC中低表达.免疫双荧光实验结果表示,NET的形成与IC的病理学过程密切相关.结论 12个DE-NRG在IC发生发展中起重要作用,C3和CTSG作为IC中性粒细胞胞外陷阱相关的核心基因可能为IC的潜在生物标志物和治疗靶点.