靶向铜死亡相关基因治疗类风湿关节炎生物信息学分析及干预中药的预测

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作   者：

杨会军;  郭响;  李伟青;  苏小军;  田雪梅;  王海东;  金芳梅; 

作者机构：

甘肃省中医院风湿骨病中心;  浙江大学医学院附属第一医院; 

关键词：

免疫浸润;  铜死亡相关基因;  二氢硫辛酰胺脱氢酶;  生物信息学;  谷氨酰胺酶;  铁氧还原蛋白1;  二氢硫辛酸转乙酰化酶;  类风湿关节炎;  虎杖叶; 

期刊名称：

中草药

i s s n：

0253-2670

年卷期：

2023 年 13 期

页   码：

4253-4265

摘   要：

目的 探索铜死亡相关基因在类风湿关节炎（rheumatoid arthritis,RA）中的表达及其作用机制，并筛选通过靶向铜死亡基因治疗RA的潜在中药。方法 通过检索GEO数据库获得RA芯片数据，分析铜死亡基因在RA中表达水平；依据铜死亡基因表达情况构建高表达亚型和低表达亚型，并进行差异分析，筛选出与RA相关的铜死亡基因。按不同分组对基因表达矩阵进行免疫浸润分析，并分析免疫浸润细胞与铜死亡基因之间的相关性。利用Kobas在线工具对差异基因进行京都基因与基因组百科全书（Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG）通路富集分析。通过Herb数据库检索靶向铜死亡基因治疗RA的潜在中药及其有效成分，使用Autodock vina软件模拟药物与铜死亡靶蛋白结合活性。通过收集临床样本验证铜死亡相关基因在RA中表达水平。结果 FDX1、DLD、DLAT、LIAS、GLS、LIPT1和PDHB 7个铜死亡相关基因在RA中差异表达。免疫浸润分析结果显示，在RA中活化的记忆CD4+T细胞、静息自然杀伤（natural killer,NK）细胞和中性粒细胞与铜死亡相关。富集分析结果显示，铜死亡主要与趋化因子信号通路、Toll样受体信号通路、白细胞介素-17(interleukin-17,IL-17)信号通路、肿瘤坏死因子信号通路、核因子-κB信号通路、p53信号通路和过氧化物酶体增殖物激活受体信号通路相关。虎杖叶可能是靶向铜死亡基因治疗RA的潜在中药。分子对接结果显示，虎杖叶有效成分均有与铜死亡靶蛋白结合的可能。DLD、GLS、FDX1、DLAT在RA患者外周血单个核细胞中m RNA表达水平升高。结论 铜死亡相关基因表达水平与RA病程进展相关，并预测虎杖叶是潜在靶向铜死亡基因治疗RA的药物，为RA的临床诊疗及药物开发提供了新的方向和理论基础。