基于xCell算法研究痛风的免疫生物标志物及相关靶向中药的筛选

Study on immune biomarker of gout and screening of related target Chinese medicine based on the xCell algorithm

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摘要目的研究痛风致病的关键基因以及免疫生物标志物,挖掘潜在的靶向中药,为痛风的临床治疗提供新方向.方法从GEO数据库下载痛风芯片数据集,使用R软件进行差异基因的筛选,并对这些差异基因进行GO及基因通路KEGG富集分析.应用STRING数据库对差异基因进行蛋白质互作网络分析,利用Cytoscape筛选关键基因.使用ELISA方法对关键基因的蛋白表达水平进行实验验证.进一步使用xCell估计免疫细胞在痛风中的相对表达情况及相关性,最后通过Coremine Medical数据库对显著富集的免疫相关生物学过程及关键基因中药进行预测.结果筛选出痛风差异基因共计852个.在GO富集分析中,与免疫反应密切相关的主要生物学过程包括白细胞的趋化性、IL(白细胞介素)-2的产生以及血管生成的调控;KEGG通路主要富集于IL-17信号通路、趋化因子信号通路和肿瘤坏死因子(TNF)信号通路等.筛选出TNF、IL-6、IL-1β、趋化因子配体8(CXCL8)、FOS原癌基因(FOS)和血管内皮生长因子A(VEGFA)等10个关键蛋白,实验验证关键基因蛋白表达水平与芯片数据的表达趋势一致.免疫分析显示,单核细胞、记忆B细胞、初始CD8+T细胞和树突状细胞与痛风关系密切.中药预测发现,人参、三七、黄芩、三白草和丹参等为治疗痛风的潜在药物.结论本研究揭示了痛风致病的可能关键基因以及免疫机制,挖掘出潜在的靶向中药.这些关键基因和中药有望为痛风的治疗提供新的思路和方法.