- 李淑娟;柯妍;刘旭东;贺茜;徐遥琴;田宇佳;卢冠军;马娟;朱澈;汪乐新;
目的 基于生物信息学技术和机器学习算法筛选急性心肌梗死(AMI)核心基因,并采用细胞实验进行验证。方法 本实验时间为2021—2022年。从美国国立生物技术信息中心(NCBI)的高通量基因表达(GEO)数据库下载与AMI相关的3个m RNA基因芯片数据集(GSE34198、GSE66360和GSE83500),其中GSE66360和GSE83500为测试集,GSE34198为验证集。运用R 4.2.0软件中的“limma包”筛选GSE66360和GSE83500中差异表达基因。使用LASSO回归方法缩小差异表达基因的范围,然后使用支持向量机-递归特征消除(SVM-RFE)方法在差异表达基因中寻找特征基因,取两种机器学习算法的交集,即为核心基因。比较测试集中AMI组和对照组核心基因表达水平,绘制ROC曲线以评估核心基因表达水平对测试集、验证集受试者发生AMI的预测价值。将衰老心肌细胞随机分为正常氧组和缺氧/复氧组,其中正常氧组心肌细胞常规培养;缺氧/复氧组心肌细胞缺氧3 h后复氧2 h,以制备AMI细胞模型。采用q PCR法检测心肌细胞IL1R2、NR4A2、TREM1 m RNA相对表达量。结果 从GSE66360和GSE83500中筛选出145个AMI差异表达基因。在差异表达基因中,通过LASSO回归分析筛选出10个特征基因,通过SVM-RFE方法筛选出10个特征基因,取交集得到9个核心基因,分别为NFIL3、IL1R2、NR4A2、IRAK3、VCAN、CCL20、TREM1、LYZ、ITLN1。在测试集中,AMI组仅IL1R2、NR4A2、TREM1表达水平高于对照组(P<0.05)。ROC曲线分析结果显示,IL1R2、NR4A2、TREM1表达水平预测测试集受试者发生AMI的AUC分别为0.648[95%CI(0.534~0.756)]、0.623[95%CI(0.511~0.728)]、0.622[95%CI(0.502~0.730)];IL1R2、NR4A2、TREM1表达水平预测验证集受试者发生AMI的AUC分别为0.834[95%CI(0.761~0.898)]、0.866[95%CI(0.802~0.923)]、0.808[95%CI(0.729~0.880)]。缺氧/复氧组心肌细胞IL1R2、NR4A2、TREM1 m RNA相对表达量高于正常氧组(P<0.05)。结论IL1R2、NR4A2、TREM1是AMI核心基因,三者有望成为AMI潜在的生物标志物。
2024年03期 v.32 33-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1412K] [下载次数:114 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 杨贵分;张少华;刘卫珍;陈敏霞;姚兰;廖旭;
目的 比较两种机器学习模型[决策树早期预警得分(DTEWS)模型、决策树模型]对急性冠状动脉综合征(ACS)患者发生院内心搏骤停(IHCA)的预测价值。方法 采用便利抽样法回顾性选取2018—2022年入住某三甲医院心血管内科的发生IHCA的ACS患者53例为IHCA组,选取同期入住某三甲医院心血管内科的未发生IHCA的ACS患者706例为非IHCA组。基于两种机器学习模型中的预测因子,收集患者一般资料,采用ROC曲线评估两种机器学习模型对ACS患者发生IHCA的预测价值。结果 两组年龄、糖尿病发生率、致命性心律失常发生率、吸氧者占比、入院方式和入院时Killip分级、收缩压、舒张压、血尿素氮、心肌肌钙蛋白T、意识状态及住院时间比较,差异有统计学意义(P<0.05)。ROC曲线分析结果显示,DTEWS模型、决策树模型预测ACS患者发生IHCA的AUC分别为0.815[95%CI(0.785~0.842)]、0.824[95%CI(0.795~0.851)]。DTEWS模型、决策树模型预测ACS患者发生IHCA的AUC比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论 DTEWS模型、决策树模型均对ACS患者发生IHCA有中等预测价值,其中DTEWS模型纳入变量较少、易获取且计算方式简单,更适宜临床推广。
2024年03期 v.32 39-42+48页 [查看摘要][在线阅读][下载 1128K] [下载次数:64 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 郭玉梦;崔杨霖;孔雨晨;高磊;张宪忠;
目的 采用两样本孟德尔随机化(MR)分析探讨肠道菌群与丛集性头痛(CH)的因果关系。方法肠道菌群数据集来自MiBioGen联盟的汇总数据,共涉及1 053 032 560个单核苷酸多态性(SNP);CH数据集来自R9版本的芬兰数据库,共涉及20 167 676个SNP。本研究主要采用逆方差加权法(IVW)进行MR分析,以探讨肠道菌群与CH的潜在因果关系,并采用错误发现率(FDR)校正P值;其次,以MR-Egger回归、加权中位数法(WME)、加权众数法(WM)、简单众数法(SM)作为IVW的补充方法。采用IVW、MR-Egger回归分析肠道菌群与CH的反向因果关系。结果 IVW分析结果显示,放线菌门是CH的危险因素[OR=1.786,95%CI(1.154~2.764),P=0.009,PFDR=0.046],粪球菌属1是CH的保护因素[OR=0.563,95%CI(0.355~0.894),P=0.015,PFDR=0.074],副拟杆菌属、普雷沃氏菌属9、瘤胃球菌属UCG003组与CH具有潜在关联(P<0.05,PFDR>0.10)。且MR-Egger回归、WME、WM、SM的β值与IVW的β值方向一致。反向MR分析结果显示,CH与放线菌门、粪球菌属1、副拟杆菌属、普雷沃氏菌属9、瘤胃球菌属UCG003组不存在反向因果关系(P>0.05)。结论 放线菌门是CH的危险因素,粪球菌属1是CH的保护因素,副拟杆菌属、普雷沃氏菌属9、瘤胃球菌属UCG003组与CH具有潜在关联。
2024年03期 v.32 43-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 1340K] [下载次数:511 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 张晓杰;艾伟平;赵义凡;陈素艳;
目的 探讨脑血流储备参数、血清miR-331-5p水平与老年帕金森病(PD)患者发生自主神经功能障碍的关系。方法 选取2022年3月—2023年6月张家口市第一医院收治的老年PD患者40例为PD组,另纳入同时期在张家口市第一医院体检的健康者40例为对照组。采用多参数心脑血流监测系统监测两组脑血流储备参数[大脑中动脉、大脑后动脉、基底动脉脑血流速度(CBFV)及相位差、增益],采用实时聚合酶链反应检测两组血清miR-331-5p水平,采用PD自主神经症状量表(SCOPA-AUT)评估PD组患者自主神经功能障碍发生情况。采用多因素Logistic回归分析探讨老年PD患者发生自主神经功能障碍的影响因素。结果 PD组大脑中动脉、大脑后动脉、基底动脉CBFV慢于对照组,相位差小于对照组,血清miR-331-5p水平高于对照组(P<0.05)。40例老年PD患者中13例(32.5%)发生自主神经功能障碍。自主神经功能障碍与非自主神经功能障碍者H-Y分期比较,差异有统计学意义(P<0.05);自主神经功能障碍者皮肤交感反应(SSR)异常发生率高于非自主神经功能障碍者,大脑中动脉、大脑后动脉、基底动脉CBFV慢于非自主神经功能障碍者,相位差小于非自主神经功能障碍者,血清miR-331-5p水平高于非自主神经功能障碍者(P<0.05)。多因素Logistic回归分析结果显示,SSR异常、H-Y分期和大脑中动脉、大脑后动脉、基底动脉CBFV及相位差、血清miR-331-5p水平是老年PD患者发生自主神经功能障碍的独立影响因素(P<0.05)。结论 大脑中动脉、大脑后动脉、基底动脉CBFV及相位差、血清miR-331-5p水平是老年PD患者发生自主神经功能障碍的独立影响因素,脑血流储备功能下降、血清miR-331-5p水平升高可增加老年PD患者发生自主神经功能障碍的风险。
2024年03期 v.32 49-53+57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1097K] [下载次数:26 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 闫灵娟;阴玮玮;金京兰;王佳;
目的 分析重度颈动脉狭窄患者颈动脉内膜剥脱术(CEA)后认知功能、颈动脉血流速度的侧别差异及其相关性。方法 选取2019年1月—2022年1月在空军军医大学第二附属医院接受CEA并进行认知功能评估的重度颈动脉狭窄患者120例为研究对象,其中左侧病变58例、右侧病变62例。比较左侧病变患者和右侧病变患者一般资料及CEA后认知功能[神经行为认知状态检查(NCSE)量表、额叶功能评定量表(FAB)评分]、患侧颈动脉血流速度指标[收缩期峰值流速(PSV)、舒张末期血流速度(EDV)、搏动指数(PI)]。分析左、右侧病变患者CEA后NCSE量表、FAB评分与颈动脉血流速度指标间的相关性。结果 右侧病变患者CEA后NCSE量表、FAB评分高于左侧病变患者(P<0.05)。左侧病变患者和右侧病变患者CEA后PSV、EDV、PI比较,差异无统计学意义(P>0.05)。左侧病变患者CEA后NCSE量表、FAB评分与EDV、PI呈正相关(P<0.05),而与PSV无直线相关关系(P>0.05);右侧病变患者CEA后NCSE量表、FAB评分与EDV呈正相关(P<0.05),而与PSV、PI无直线相关关系(P>0.05)。结论 左侧重度颈动脉狭窄患者CEA后认知功能差于右侧重度颈动脉狭窄患者,但二者的颈动脉血流速度无差异;左侧重度颈动脉狭窄患者CEA后认知功能与颈动脉EDV、PI呈正相关,右侧重度颈动脉狭窄患者CEA后认知功能与颈动脉EDV呈正相关。
2024年03期 v.32 54-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1081K] [下载次数:24 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 陈诗恺;瞿晨芸;宋慧文;
目的 分析不同年龄段男性体检者血清铜蓝蛋白(CP)水平及其与血脂指标[三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平]的相关性。方法 选取2022年7月—2023年6月于上海健康医学院附属嘉定区中心医院体检中心进行体检的男性1 325例为研究对象。根据年龄将研究对象分为儿童组(1~13岁,n=40)、青少年组(14~19岁,n=55)、中青年组(20~59岁,n=828)、老年组(60~95岁,n=402)。比较四组血清CP、TG、TC、HDL-C、LDL-C水平,采用Pearson相关分析探讨四组血清CP水平与血脂指标的相关性。结果 青少年组、中青年组、老年组血清CP水平低于儿童组,老年组血清CP水平高于青少年组、中青年组(P<0.05);中青年组、老年组血清TG水平高于儿童组(P<0.05);中青年组、老年组血清TC水平高于儿童组、青少年组,老年组血清TC水平低于中青年组(P<0.05);青少年组血清HDL-C水平高于儿童组、中青年组、老年组,老年组血清HDL-C水平低于儿童组、高于中青年组(P<0.05);青少年组血清LDL-C水平低于儿童组,中青年组、老年组血清LDL-C水平高于儿童组、青少年组,老年组血清LDL-C水平低于中青年组(P<0.05)。儿童组血清CP水平与血清TG水平呈负相关(P<0.05),与血清TC、HDL-C、LDL-C水平无直线相关关系(P>0.05);青少年组血清CP水平与血清TC、LDL-C水平呈正相关(P <0.05),与血清TG、HDL-C水平无直线相关关系(P>0.05);中青年组血清CP水平与血清TG、TC、LDL-C水平呈正相关,与血清HDL-C水平呈负相关(P<0.05);老年组血清CP水平与血清TG、TC、HDL-C、LDL-C水平无直线相关关系(P>0.05)。结论 不同年龄段男性体检者血清CP水平不同,其中儿童血清CP水平最高、老年人血清CP水平次之、青少年与中青年血清CP水平相似;且儿童、青少年、中青年血清CP水平与血脂指标存在相关性,而老年人血清CP水平与血脂指标无直线相关关系。
2024年03期 v.32 58-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1078K] [下载次数:58 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 方柔柔;杨启帆;韩若冰;邬东东;孙娜;李娟;徐守竹;赵晶;
目的 基于加权基因共表达网络分析(WGCNA)筛选动脉粥样硬化(AS)中铁死亡核心基因,并分析其与免疫浸润细胞的关系。方法 从基因表达综合(GEO)数据库下载AS转录组数据集GSE100927[筛选出颈动脉样本41个,包含12个健康对照者的颈动脉样本(对照组)和29个AS患者的颈动脉样本(AS组)]。从FerrDb数据库下载铁死亡相关基因(FRG),去除重复基因后,最终纳入了564个FRG。利用R软件(版本4.2.3)进行数据预处理、差异表达基因(DEG)筛选、WGCNA,通过在线String数据库进行蛋白质-蛋白质相互作用网络(PPI)分析及确定核心基因,比较GSE100927中对照组和AS组核心基因表达水平,并分析GSE20129和GSE226790中核心基因表达水平,同时进行单样本基因集富集分析(ssGSEA)及免疫浸润分析。结果 共筛选出了508个DEG。网络拓扑分析结果显示,软阈值为2。共识别到5个基因模块,其中绿松石色基因模块与AS相关性最强(r=-0.96,P<0.001),该基因模块共包含15 087个基因。将绿松石色基因模块中的基因、FRG、DEG取交集,共得到17个交集基因。PPI分析结果显示,构建出1个含有17个节点、60条边的PPI网络图;核心基因分别为IL1B、CTSB、HMOX1、CDKN2A、ALOX5。在GSE100927中,AS组IL1B、CTSB、HMOX1、CDKN2A、ALOX5表达水平高于对照组(P<0.05);在GSE20129中,AS组IL1B、HMOX1表达水平高于对照组(P<0.05);在GSE20129中,对照组与AS组CDKN2A、ALOX5表达水平比较,差异无统计学意义(P>0.05);在GSE226790中,对照组与AS组CTSB表达水平比较,差异无统计学意义(P>0.05)。ssGSEA结果显示,IL1B、CTSB、HMOX1、CDKN2A、ALOX5主要涉及铁死亡、脂肪消化吸收等机制。AS组静息CD4记忆T淋巴细胞、浆细胞表达水平低于对照组,活化肥大细胞、单核细胞、滤泡辅助性T淋巴细胞、记忆B细胞表达水平高于对照组(P<0.05)。相关性分析结果显示,IL1B表达水平与活化肥大细胞、中性粒细胞表达水平呈正相关,与滤泡辅助性T淋巴细胞、记忆B细胞、M0型巨噬细胞表达水平呈负相关(P<0.05);CTSB、HMOX1表达水平与22种免疫浸润细胞表达水平均无直线相关关系(P>0.05);CDKN2A表达水平与中性粒细胞表达水平呈负相关(P<0.05);ALOX5表达水平与活化CD4记忆T淋巴细胞、活化树突状细胞、M2型巨噬细胞表达水平呈负相关,与活化肥大细胞、调节性T淋巴细胞、M1型巨噬细胞表达水平呈正相关(P<0.05)。结论 本研究基于WGCNA共筛选出5个AS中铁死亡核心基因,分别为IL1B、CTSB、HMOX1、CDKN2A、ALOX5,其中IL1B、CDKN2A、ALOX5表达水平与部分免疫浸润细胞表达水平有直线相关关系,而CTSB、HMOX1表达水平与22种免疫浸润细胞表达水平均无直线相关关系。
2024年03期 v.32 62-69+76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1418K] [下载次数:90 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 蔡荟芝;罗玲;
目的 探讨缺氧诱导因子1α(HIF-1α)通过介导铁死亡影响动脉粥样硬化的机制。方法 本实验时间为2022年2月—2023年6月。人体试验:选取西安交通大学第一附属医院收治的6例行颈动脉内膜切除术的颈动脉粥样硬化患者的手术标本为颈动脉粥样硬化组,6例因糖尿病动脉闭塞所致下肢坏死而截肢者的手术标本为糖尿病动脉闭塞组,6例下肢动脉粥样硬化患者的手术标本为下肢动脉粥样硬化组,6例先天性四肢动静脉瘘患者的手术标本为正常组。对四组手术标本进行苏木素-伊红(HE)染色、油红O染色、透射电子显微镜检查,采用Western blotting法检测谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)、HIF-1α表达水平。动物实验:选取ApoE-/-C57BL/6小鼠18只,采用简单随机法将小鼠分为对照组、高脂肪饮食(HFD)组、PX-478组,每组6只。对照组小鼠采用正常饲料喂养;HFD组和PX-478组小鼠采用HFD连续喂养5个月。之后PX-478组小鼠给予PX-478 5 mg·kg-1·d-1,每2 d腹腔注射1次;对照组和HFD组小鼠给予等量0.9%氯化钠溶液,每2 d腹腔注射1次,均连续给药2个月。腹腔注射结束后处死小鼠,取其主动脉。对三组小鼠主动脉窦进行HE染色、油红O染色、Russell-Movall五色染色,采用Western blotting法检测HIF-1α表达水平。细胞实验:选取THP-1细胞并诱导其向巨噬细胞分化,将THP-1巨噬细胞分为THP-1巨噬细胞组、氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)组和ox-LDL+PX-478组,其中ox-LDL组加入ox-LDL并孵育48 h,ox-LDL+PX-478组加入ox-LDL和PX-478并孵育48 h。采用Western blotting法检测GPX4、HIF-1α表达水平,采用Mito-Tracker染色法计数活性氧(ROS)阳性细胞数,测定铁含量、谷胱甘肽(GSH)水平。结果 人体试验结果:HE染色结果显示,与正常组相比,颈动脉粥样硬化组、糖尿病动脉闭塞组和下肢动脉粥样硬化组动脉中可见内膜增厚、纤维帽和核心坏死的动脉粥样硬化斑块。油红O染色结果显示,与正常组相比,颈动脉粥样硬化组、糖尿病动脉闭塞组和下肢动脉粥样硬化组动脉内膜存在广泛的脂质沉积。透射电子显微镜检查结果显示,与正常组相比,颈动脉粥样硬化组、糖尿病动脉闭塞组和下肢动脉粥样硬化组动脉中线粒体普遍较小,线粒体嵴模糊。下肢动脉粥样硬化组、糖尿病动脉闭塞组和颈动脉粥样硬化组GPX4表达水平低于正常组,HIF-1α表达水平高于正常组(P<0.05)。动物实验结果:HE染色结果显示,与对照组相比,HFD组小鼠主动脉窦中斑块形成,胶原纤维沉积;与HFD组相比,PX-478组小鼠主动脉窦中斑块形成、胶原纤维沉积减少。油红O染色结果显示,与对照组相比,HFD组小鼠主动脉窦中脂质沉积;与HFD组相比,PX-478组小鼠主动脉窦中脂质沉积减少。HFD组斑块面积、脂质面积、黏蛋白面积大于对照组和PX-478组,HIF-1α表达水平高于对照组和PX-478组(P<0.05)。细胞实验结果:ox-LDL组和ox-LDL+PX-478组GPX4表达水平、GSH水平低于THP-1巨噬细胞组,HIF-1α表达水平、ROS阳性细胞数、铁含量高于THP-1巨噬细胞组(P<0.05);ox-LDL+PX-478组GPX4表达水平、GSH水平高于ox-LDL组,HIF-1α表达水平、ROS阳性细胞数、铁含量低于ox-LDL组(P<0.05)。结论 动脉粥样硬化过程中存在铁死亡现象,HIF-1α表达水平升高;下调HIF-1α表达可减少ROS生成,升高GSH水平,抑制铁死亡,从而减轻动脉粥样硬化。
2024年03期 v.32 70-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1371K] [下载次数:186 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ]