关键词:
皮肌炎
外泌体
蛋白质组学
基因组学
多发性肌炎
摘要:
目的通过多组学联合生物信息方式分析探索外泌体介导的多发性肌炎/皮肌炎(PM/DM)的潜在发生机制,为PM/DM提供诊断新靶标和治疗新思路。方法收集2021年1月至2023年6月来自无锡市第二人民医院的PM/DM患者及健康体检者的血清外泌体样本,基于HiSeq高通量测序技术和同位素标记相对和绝对定量(iTRAQ)定量蛋白组学技术对PM/DM组与健康对照组血清外泌体中的微RNA(miRNA)和蛋白组分开展测序分析,并使用R语言进行limma差异分析,基因本体(GO)、京都基因和基因组百科全书(KEGG)、基因富集分析(GSEA)功能分析及免疫相关性分析,筛选核心基因并建立miRNA-靶基因-转录因子共表达分子网络。最后使用实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)对核心基因进行实验验证。统计学方法以t检验进行数据分析,并绘制受试者工作特征(ROC)曲线评价核心基因的检验效能。结果初步筛选出42个上调差异蛋白,61个下调差异蛋白,以及22个上调差异miRNA,19个下调miRNA,最终确定7个核心基因,13个关联差异miRNA以及4个转录因子。根据功能分析认为核心基因组织蛋白酶G(CTSG)、髓过氧化物酶(MPO)、组蛋白H1-5涉及的中性粒细胞胞外诱捕网的形成、NF-κB通路等炎症相关途径在外泌体介导的PM/DM发生机制中起重要作用。肥大细胞、未成熟树突状细胞、自然杀伤细胞、调节性T细胞、辅助性T细胞2等免疫细胞在疾病的血清外泌体中表达程度较高。健康对照和PM/DM组MPO[(1.08±0.47)和(2.05±0.62),t=-3.50,P=0.004]、CTSG[(1.11±0.51)和(2.27±1.10),t=-2.72,P=0.022]、H1-5[(1.03±0.25)和(1.81±0.73),t=-2.89,P=0.019]相对表达量比较差异具有统计学意义,ROC曲线中,MPO[AUC(95%CI)=0.92(0.78,1)]、CTSG[AUC(95%CI)=0.81(0.59,1)]、H1-5[AUC(95%CI)=0.84(0.64,1)]表明3个核心基因精度良好。结论本研究鉴定了PM/DM血清外泌体中的关键差异分子,并构建了miRNA-靶基因-转录因子的调控网络,确定了PM/DM通过血清外泌体介导的致病机制是经由中性粒细胞胞外诱捕网的形成、NF-κB通路这两大关键通路实现的,CTSG、MPO、H1-5为其通路中的核心基因,并明确了与其相关miRNA及转录因子,这些因子或可成为PM/DM诊断和治疗的潜在靶点和生物标志物。