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基于机器学习和实验验证筛选肾移植缺血-再灌注损伤中程序性细胞死亡的核心基因
1
作者
何贵柠
朱丽容
+5 位作者
杨洁
何真
李明虎
李海滨
文宁
孙煦勇
《器官移植》
北大核心
2025年第5期738-746,共9页
目的探讨肾移植缺血-再灌注损伤(IRI)的关键程序性细胞死亡(PCD)模式及核心基因。方法从基因表达综合数据库获取肾移植相关数据集,筛选PCD相关差异基因,并基于非负矩阵分解算法对患者进行分型,阐明不同亚型的生物学功能及关键PCD模式。...
目的探讨肾移植缺血-再灌注损伤(IRI)的关键程序性细胞死亡(PCD)模式及核心基因。方法从基因表达综合数据库获取肾移植相关数据集,筛选PCD相关差异基因,并基于非负矩阵分解算法对患者进行分型,阐明不同亚型的生物学功能及关键PCD模式。构建机器学习模型,结合单因素Cox回归分析与Kaplan-Meier生存曲线筛选肾移植IRI的PCD核心基因,并分析其与关键PCD模式的相关性。构建大鼠肾移植模型,采用苏木素-伊红染色、血清肌酐(Scr)和血尿素氮(BUN)评估肾移植IRI的严重程度,采用蛋白质免疫印迹法检测核心基因蛋白表达。结果共筛选出14个PCD相关差异基因,将患者分为代谢型(亚型1)和炎症型(亚型2),其中亚型2激活细胞焦亡、坏死性凋亡、细胞凋亡以及免疫原性细胞死亡4种关键PCD模式。最优模型(XGBoost−CV:10 fold+Lasso−CV:10 fold)以及生存分析筛选出MCL1、BAG3和RHOB为肾移植IRI的PCD核心基因,其与关键PCD模式广泛相关。动物实验结果显示,与假手术组相比,模型组大鼠肾小管损伤加重;Scr和BUN水平显著升高,BAG3、RHOB和MCL1蛋白表达增多(均为P<0.001)。结论细胞焦亡、坏死性凋亡、细胞凋亡以及免疫原性细胞死亡作为关键PCD模式参与肾移植IRI的病理进程,MCL1、BAG3和RHOB可能作为其核心基因,成为肾移植IRI的潜在生物标志物及治疗靶点。
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关键词
肾移植
缺血-再灌注损伤
机器学习
程序性细胞死亡
炎症反应
细胞焦亡
细胞凋亡
免疫原性细胞死亡
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职称材料
基于生物信息学筛选肝脏缺血-再灌注损伤泛凋亡关键基因
被引量：
2
2
作者
朱丽容
郭乾
+7 位作者
杨洁
张秋雯
何贵柠
虞燕青
文宁
董建辉
李海滨
孙煦勇
《器官移植》
北大核心
2025年第1期106-113,共8页
目的探讨泛凋亡与肝脏缺血-再灌注损伤(HIRI)之间的关系,筛选HIRI的泛凋亡关键基因。方法通过基因表达综合数据库和GeneCards数据库获得泛凋亡相关差异表达基因(PDG)。通过基因本体(GO)、京都基因与基因组百科全书(KEGG)以及基因集富集...
目的探讨泛凋亡与肝脏缺血-再灌注损伤(HIRI)之间的关系,筛选HIRI的泛凋亡关键基因。方法通过基因表达综合数据库和GeneCards数据库获得泛凋亡相关差异表达基因(PDG)。通过基因本体(GO)、京都基因与基因组百科全书(KEGG)以及基因集富集分析(GSEA)探索PDG相关的生物学途径。构建蛋白质相互作用网络。筛选关键基因,评估关键基因的诊断价值,并在HIRI小鼠中进行验证。基于转录样本中不同细胞类型相对丰度算法进行免疫细胞浸润分析。结果经筛选共获得16个PDG。GO结果显示,PDG与细胞代谢密切相关;KEGG结果显示,PDG主要富集在细胞凋亡等细胞死亡途径以及肿瘤坏死因子信号通路等免疫相关信号通路;GSEA结果显示,关键基因主要富集在丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路等免疫相关信号通路。筛选出DFFB和TNFSF102个关键基因,其在诊断HIRI方面准确度高,曲线下面积分别为0.964、1.000。免疫浸润分析结果显示,对照组静息自然杀伤细胞、M2型巨噬细胞等浸润较多,HIRI组M0型巨噬细胞、中性粒细胞、初始细胞等浸润较多。实时荧光定量聚合酶链反应结果显示,与Sham组比较,HIRI组小鼠肝组织DFFB信使RNA相对表达量增加,TNFSF10信使RNA相对表达量降低。Cibersort分析结果显示,初始B细胞浸润丰度与DFFB表达呈正相关(r=0.70,P=0.035),M2型巨噬细胞浸润丰度与TNFSF10表达呈正相关(r=0.68,P=0.045)。结论泛凋亡相关基因DFFB和TNFSF10可能是HIRI潜在的生物标志物和治疗靶点。
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关键词
肝移植
缺血-再灌注损伤
泛凋亡
生物信息学
免疫微环境
治疗靶点
DFFB
TNFSF10
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职称材料
题名
基于机器学习和实验验证筛选肾移植缺血-再灌注损伤中程序性细胞死亡的核心基因
1
作者
何贵柠
朱丽容
杨洁
何真
李明虎
李海滨
文宁
孙煦勇
机构
广西医科大学第二附属医院移植医学研究所
广西医科大学
第二
附属
医院
临床
医学
研究
中心
出处
《器官移植》
北大核心
2025年第5期738-746,共9页
基金
广西重点研发计划项目(桂科AB24010059)
广西医疗卫生适宜技术开发与推广应用项目(S2023078)。
文摘
目的探讨肾移植缺血-再灌注损伤(IRI)的关键程序性细胞死亡(PCD)模式及核心基因。方法从基因表达综合数据库获取肾移植相关数据集,筛选PCD相关差异基因,并基于非负矩阵分解算法对患者进行分型,阐明不同亚型的生物学功能及关键PCD模式。构建机器学习模型,结合单因素Cox回归分析与Kaplan-Meier生存曲线筛选肾移植IRI的PCD核心基因,并分析其与关键PCD模式的相关性。构建大鼠肾移植模型,采用苏木素-伊红染色、血清肌酐(Scr)和血尿素氮(BUN)评估肾移植IRI的严重程度,采用蛋白质免疫印迹法检测核心基因蛋白表达。结果共筛选出14个PCD相关差异基因,将患者分为代谢型(亚型1)和炎症型(亚型2),其中亚型2激活细胞焦亡、坏死性凋亡、细胞凋亡以及免疫原性细胞死亡4种关键PCD模式。最优模型(XGBoost−CV:10 fold+Lasso−CV:10 fold)以及生存分析筛选出MCL1、BAG3和RHOB为肾移植IRI的PCD核心基因,其与关键PCD模式广泛相关。动物实验结果显示,与假手术组相比,模型组大鼠肾小管损伤加重;Scr和BUN水平显著升高,BAG3、RHOB和MCL1蛋白表达增多(均为P<0.001)。结论细胞焦亡、坏死性凋亡、细胞凋亡以及免疫原性细胞死亡作为关键PCD模式参与肾移植IRI的病理进程,MCL1、BAG3和RHOB可能作为其核心基因,成为肾移植IRI的潜在生物标志物及治疗靶点。
关键词
肾移植
缺血-再灌注损伤
机器学习
程序性细胞死亡
炎症反应
细胞焦亡
细胞凋亡
免疫原性细胞死亡
Keywords
Kidney transplantation
Ischemia-reperfusion injury
Machine learning
Programmed cell death
Inflammatory response
Pyroptosis
Apoptosis
Immunogenic cell death
分类号
R617 [医药卫生—外科学]
R392.25 [医药卫生—免疫学]
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职称材料
题名
基于生物信息学筛选肝脏缺血-再灌注损伤泛凋亡关键基因
被引量：
2
2
作者
朱丽容
郭乾
杨洁
张秋雯
何贵柠
虞燕青
文宁
董建辉
李海滨
孙煦勇
机构
广西医科大学
基础
医学
院免疫学教研室
广西医科大学第二附属医院移植医学研究所
、
广西
器官
移植
临床
医学
研究
中心、
广西
器官捐献与
移植
研究
重点实验室
广西医科大学
第二
附属
医院
全科
医学
科
广西医科大学
第二
附属
医院
临床
医学
研究
中心
出处
《器官移植》
北大核心
2025年第1期106-113,共8页
基金
广西重点研发计划项目(桂科AB24010059)
广西自然科学基金区域高发疾病研究联合专项资助项目(2023GXNSFAA026142)。
文摘
目的探讨泛凋亡与肝脏缺血-再灌注损伤(HIRI)之间的关系,筛选HIRI的泛凋亡关键基因。方法通过基因表达综合数据库和GeneCards数据库获得泛凋亡相关差异表达基因(PDG)。通过基因本体(GO)、京都基因与基因组百科全书(KEGG)以及基因集富集分析(GSEA)探索PDG相关的生物学途径。构建蛋白质相互作用网络。筛选关键基因,评估关键基因的诊断价值,并在HIRI小鼠中进行验证。基于转录样本中不同细胞类型相对丰度算法进行免疫细胞浸润分析。结果经筛选共获得16个PDG。GO结果显示,PDG与细胞代谢密切相关;KEGG结果显示,PDG主要富集在细胞凋亡等细胞死亡途径以及肿瘤坏死因子信号通路等免疫相关信号通路;GSEA结果显示,关键基因主要富集在丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路等免疫相关信号通路。筛选出DFFB和TNFSF102个关键基因,其在诊断HIRI方面准确度高,曲线下面积分别为0.964、1.000。免疫浸润分析结果显示,对照组静息自然杀伤细胞、M2型巨噬细胞等浸润较多,HIRI组M0型巨噬细胞、中性粒细胞、初始细胞等浸润较多。实时荧光定量聚合酶链反应结果显示,与Sham组比较,HIRI组小鼠肝组织DFFB信使RNA相对表达量增加,TNFSF10信使RNA相对表达量降低。Cibersort分析结果显示,初始B细胞浸润丰度与DFFB表达呈正相关(r=0.70,P=0.035),M2型巨噬细胞浸润丰度与TNFSF10表达呈正相关(r=0.68,P=0.045)。结论泛凋亡相关基因DFFB和TNFSF10可能是HIRI潜在的生物标志物和治疗靶点。
关键词
肝移植
缺血-再灌注损伤
泛凋亡
生物信息学
免疫微环境
治疗靶点
DFFB
TNFSF10
Keywords
Liver transplantation
Ischemia-reperfusion injury
PANoptosis
Bioinformatics
Immune microenvironment
Therapeutic target
DFFB
TNFSF10
分类号
R617 [医药卫生—外科学]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于机器学习和实验验证筛选肾移植缺血-再灌注损伤中程序性细胞死亡的核心基因
何贵柠
朱丽容
杨洁
何真
李明虎
李海滨
文宁
孙煦勇
《器官移植》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
基于生物信息学筛选肝脏缺血-再灌注损伤泛凋亡关键基因
朱丽容
郭乾
杨洁
张秋雯
何贵柠
虞燕青
文宁
董建辉
李海滨
孙煦勇
《器官移植》
北大核心
2025
2
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