[摘要]"目的"探討IgA腎?。↖gA"nephropathy,IgAN)中重點(diǎn)細(xì)胞類型的基因表達(dá)及關(guān)鍵基因ADI1、BNIP3L、SERPINE2對(duì)IgAN發(fā)生、發(fā)展的調(diào)控作用。方法"采用基因表達(dá)綜合數(shù)據(jù)庫(kù)(gene"expression"omnibus,GEO)和eQTLGen聯(lián)盟數(shù)據(jù)庫(kù),通過孟德爾隨機(jī)化(mendelian"randomization,MR)和單細(xì)胞RNA測(cè)序(single-cell"gene"expression,scRNA-seq),探討IgAN的關(guān)鍵細(xì)胞類型及ADI1、BNIP3L、SERPINE2與IgAN間的因果關(guān)系。使用Seurat軟件包讀取表達(dá)譜并篩選低表達(dá)基因,通過差異基因表達(dá)分析篩選TOP100高表達(dá)基因,采用敏感性分析和異質(zhì)性檢驗(yàn)選擇顯著的基因結(jié)果。最后,通過重要基因的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)分析和微小核糖核酸(microRNA,miRNA)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建對(duì)MR結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果"ADI1(OR=0.946,95%CI:0.900~0.994,P=0.029)、BNIP3L(OR=0.820,95%CI:0.707~0.950,P=0.008)、SERPINE2(OR=0.958,95%CI:0.919~0.999,P=0.045)可能與IgAN風(fēng)險(xiǎn)降低相關(guān)。KLF6(OR=1.318,95%CI:1.036~1.678,P=0.025)與IgAN的風(fēng)險(xiǎn)升高相關(guān)。結(jié)論"揭示包括近端腎小管細(xì)胞在內(nèi)的18種關(guān)鍵細(xì)胞類型的基因特征,確定ADI1、BNIP3L、SERPINE2與IgAN發(fā)生、發(fā)展的調(diào)控作用密切相關(guān)。
[關(guān)鍵詞]"單細(xì)胞RNA測(cè)序;孟德爾隨機(jī)化;IgA腎?。魂P(guān)鍵基因;慢性腎病
[中圖分類號(hào)]"R692.5"""""""[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]"A""""[DOI]"10.3969/j.issn.1673-9701.2024.35.002
Single-cell"RNA"sequencing"and"Mendelian"randomization"to"analyze"regulatory"role"of"key"genes"in"IgA"nephropathy
QIU"Minhua1,2,"JIANG"Peng2,3,"CHEN"Jibing2,3,"ZHANG"Ting2,3,"GAO"Hongjun2,3
1.Graduate"School"of"Guangxi"University"of"Traditional"Chinese"Medicine,"Nanning"530001,"Guangxi,"China;"2.Department"of"Organ"Transplantation,"Ruikang"Hospital"Affiliated"to"Guangxi"University"of"Traditional"Chinese"Medicine,"Nanning"530011,"Guangxi,"China;"3.Clinical"Translational"Medicine"Center,"Ruikang"Hospital"Affiliated"to"Guangxi"University"of"Traditional"Chinese"Medicine,"Nanning"530011,"Guangxi,"China
[Abstract]"Objective"To"explore"gene"expression"of"key"cell"types"in"IgA"nephropathy"(IgAN)"and"regulatory"role"of"key"genes"ADI1,"BNIP3L"and"SERPINE2"in"occurrence"and"development"of"IgAN."Methods"The"gene"expression"omnibus"(GEO)"and"eQTLGen"consortium"database"were"used"to"perform"Mendelian"randomization"(MR)"and"single-cell"RNA"sequencing"(scRNA-seq)."Key"cell"types"of"IgAN"and"causal"relationship"between"ADI1,"BNIP3L,"SERPINE2"and"IgAN"were"investigated."Expression"profiles"and"screened"out"low"expression"genes"were"read"through"Seurat"package,"and"used"differential"gene"expression"analysis"to"screen"TOP100"highly"expressed"genes."In"addition,"were"used"sensitivity"analysis"and"heterogeneity"test"were"used"to"select"significant"results."Results"ADI1"(OR=0.946,"95%CI:"0.900–0.994,"P=0.029),"BNIP3L"(OR=0.820,"95%CI:"0.707–0.950,"P=0.008),"SERPINE2"(OR=0.958,"95%CI:"0.919–0.999,"P=0.045)"might"be"associated"with"a"lower"risk"of"IgAN."However,"KLF6"(OR=1.318,"95%CI:"1.036–1.678,"P=0.025)"was"associated"with"high"risk"of"IgAN."Conclusion"Genetic"characteristics"of"18"key"cell"types"including"proximal"renal"tubule"cells"were"revealed.ADI1,"BNIP3L"and"SERPINE2"are"closely"related"to"the"regulation"of"IgAN.
[Key"words]"Single-cell"RNA"sequencing;"Mendelian"randomization;"IgA"nephropathy;"Key"genes;"Chronic"kidney"disease
IgA腎?。↖gA"nephropathy,IgAN)是最常見的原發(fā)性腎小球腎炎,其主要機(jī)制是IgAN在內(nèi)的免疫復(fù)合物存在于腎小球系膜中,引起一系列炎癥反應(yīng),導(dǎo)致患者進(jìn)展為心血管疾病死亡和終末期腎?。╡nd-stage"renal"disease,ESRD)[1]。識(shí)別可改變的危險(xiǎn)因素對(duì)預(yù)防IgAN進(jìn)展和提高治療效果具有重要意義。近年來,利用單細(xì)胞RNA測(cè)序技術(shù)的研究表明,IgAN患者外周血中B2亞群細(xì)胞數(shù)明顯增加[2]。T細(xì)胞失衡可導(dǎo)致B細(xì)胞產(chǎn)生過多異常的IgA。幼稚CD4+T細(xì)胞分化為輔助性T細(xì)胞,分泌并產(chǎn)生各種細(xì)胞因子如白細(xì)胞介素(interleukin,IL)-17a、IL-17f和IL-22,使炎癥細(xì)胞進(jìn)一步浸潤(rùn)腎組織,加重IgAN損傷[3]。研究表明免疫細(xì)胞特征與IgAN間存在很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性[4]。孟德爾隨機(jī)化(Mendelian"randomization,MR)是一種用于因果推理的流行病學(xué)方法,其中與暴露因素密切相關(guān)的遺傳變異被用作工具變量[5-6]。MR的功能類似于隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn),因?yàn)榛蛐驮跍p數(shù)分裂期間是隨機(jī)分配的,可限制混雜因素的影響和反向因果關(guān)系[7-8]。本研究采用單細(xì)胞RNA測(cè)序(single-cell"gene"expression,scRNA-seq)和MR方法探討IgAN的重點(diǎn)細(xì)胞類型和基因表達(dá),分析與IgAN發(fā)生、發(fā)展相關(guān)的重點(diǎn)基因間的遺傳關(guān)系和因果關(guān)系,以證實(shí)免疫、信號(hào)和代謝通路在IgAN發(fā)病機(jī)制中的重要作用。
1""資料與方法
1.1""數(shù)據(jù)獲取
從基因表達(dá)綜合數(shù)據(jù)庫(kù)(gene"expression"omnibus,GEO)[9]下載GSE171314單細(xì)胞數(shù)據(jù)文件,下載5例帶有完整單細(xì)胞表達(dá)譜的樣本數(shù)據(jù)用于單細(xì)胞分析。eQTL數(shù)據(jù)來自eQTLGen聯(lián)盟(https://www."egtlgen.org)數(shù)據(jù)庫(kù)。本研究選擇全基因組關(guān)聯(lián)研究數(shù)據(jù)庫(kù)。結(jié)局匯總數(shù)據(jù)來源于歐洲生物信息學(xué)研究所數(shù)據(jù)庫(kù)。其中,IgAN病例有15"587例和對(duì)照""462"197例。
1.2""scRNA-seq
首先通過Seurat包讀取表達(dá)譜并篩除低表達(dá)基因,依次對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化分析處理,通過ElbowPlot觀察最佳主成分(principal"component,PC)數(shù),通過UMAP分析得到每個(gè)cluster間的位置關(guān)系;通過已知的細(xì)胞標(biāo)志物對(duì)cluster進(jìn)行注釋,分別被注釋到一些與疾病發(fā)生有重要關(guān)系的細(xì)胞。最后從單細(xì)胞表達(dá)譜中提取每個(gè)細(xì)胞亞型的標(biāo)記基因。篩選其中l(wèi)og2"FCgt;0.585且P_adjlt;0.05的基因作為每個(gè)細(xì)胞亞型中的特有標(biāo)記基因。進(jìn)行差異基因表達(dá)分析篩選對(duì)照vs.疾病的TOP100高表達(dá)基因,將其作為cluster的特征基因并計(jì)算這些基因在每個(gè)細(xì)胞亞型中的差異表達(dá)水平和表達(dá)占比,最后計(jì)算疾病貢獻(xiàn)度。
1.3""MR與調(diào)控網(wǎng)絡(luò)分析
提取在eQTL中的相關(guān)因果關(guān)系,選擇與每個(gè)基因在全基因組顯著性閾值相關(guān)的單核苷酸多態(tài)性(single"nucleotide"polymorphism,SNPs)作為潛在的工具變量,計(jì)算SNPs間的連鎖不平衡。依次通過逆方差加權(quán)、MR"Egger、加權(quán)中位數(shù)法估計(jì)、加權(quán)模型估計(jì)4種統(tǒng)計(jì)方法評(píng)估因果關(guān)系的可靠性,獲得全血基因表達(dá)對(duì)IgA腎病影響的總體估計(jì)。運(yùn)用MR留一法敏感性分析評(píng)估特定遺傳變異對(duì)膠質(zhì)瘤風(fēng)險(xiǎn)的影響。采用MR異質(zhì)性檢驗(yàn)評(píng)估所研究的SNPs間是否存在統(tǒng)計(jì)異質(zhì)性。通過R軟件包“RcisTarget”預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)錄因子。進(jìn)一步分析在關(guān)鍵基因中是否有部分miRNAs調(diào)節(jié)一些危險(xiǎn)基因的轉(zhuǎn)錄或降解。
2""結(jié)果
2.1""數(shù)據(jù)下載及scRNA-seq結(jié)果
下載GSE171314單細(xì)胞數(shù)據(jù),共納入5例樣本,在初步篩選之后,標(biāo)準(zhǔn)差最高的10個(gè)基因分別是KLK1、1L1RL1、CCL4L2、CCL3L1、NPHS2、CCL4、S100A9、CCL3、S100A8、RGS5。通過對(duì)10個(gè)基因進(jìn)行分析獲得18個(gè)亞群,可歸類為11種細(xì)胞類型,即循環(huán)細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、單核吞噬細(xì)胞、間質(zhì)細(xì)胞、主細(xì)胞、亨利氏細(xì)胞環(huán)、遠(yuǎn)端腎小管細(xì)胞、近端腎小管細(xì)胞、吞噬細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和系膜細(xì)胞。通過篩選總樣本中對(duì)照vs.疾病的TOP100高表達(dá)基因,計(jì)算疾病貢獻(xiàn)度發(fā)現(xiàn)近端腎小管上皮細(xì)胞的貢獻(xiàn)度最高,因此將近端腎小管上皮細(xì)胞作為后續(xù)分析的關(guān)鍵細(xì)胞,篩選其中l(wèi)og2FCgt;0.585且P_adjlt;0.05的基因,共獲得328個(gè)細(xì)胞基因。
2.2""MR分析、敏感性分析和異質(zhì)性分析
為進(jìn)一步找出影響IgAN的關(guān)鍵基因,通過IgAN相關(guān)的477"784例樣本,依次使用提取儀器和提取數(shù)據(jù)提取到232對(duì)基因與結(jié)局相關(guān)的因果關(guān)系。進(jìn)一步通過MR篩選得到4對(duì)基因?qū)?yīng)eQTL陽性結(jié)局,對(duì)應(yīng)4個(gè)基因依次是ADI1、BNIP3L、KLF6、SERPINE2。ADI1(OR=0.946,95%CI:0.900~"0.994,P=0.029)、BNIP3L(OR=0.820,95%CI:0.707~"0.950,P=0.008)、SERPINE2(OR=0.958,95%CI:0.919~0.999,P=0.045)的存在可能與IgAN的低風(fēng)險(xiǎn)相關(guān);而基因KLF6(OR=1.318,95%CI:1.036~"1.678,P=0.025)與IgAN的高風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)。進(jìn)一步對(duì)4個(gè)基因的因果關(guān)系進(jìn)行敏感性分析確定其可靠性。結(jié)果顯示剔除任何一個(gè)SNP后對(duì)總體誤差線的影響并不明顯。此外,對(duì)4對(duì)因果關(guān)系進(jìn)行異質(zhì)性分析,將3個(gè)異質(zhì)性檢驗(yàn)Pgt;0.05的基因作為后續(xù)分析的關(guān)鍵基因。這些關(guān)鍵基因分別是ADI1、BNIP3L、SERPINE2。
2.3""關(guān)鍵基因的scRNA-seq分析及免疫代謝通路富集分析
采用scRNA-seq方法分析關(guān)鍵基因在腎小球系膜細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、吞噬細(xì)胞、近端腎小管細(xì)胞、遠(yuǎn)端腎小管細(xì)胞、細(xì)胞環(huán)、主細(xì)胞、間插細(xì)胞、單核吞噬細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、循環(huán)細(xì)胞中的表達(dá)情況。將ADI1、BNIP3L、SERPINE2關(guān)鍵基因用于本次分析的基因集,關(guān)鍵基因所有富集到的Motifs和相應(yīng)的轉(zhuǎn)錄因子見圖1。通過miR-Walk數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)3個(gè)關(guān)鍵基因進(jìn)行反向預(yù)測(cè),得到42個(gè)miRNA,共43對(duì)mRNA-miRNA關(guān)系見圖2。
3""討論
IgAN是世界范圍內(nèi)最常見的原發(fā)性腎小球腎炎,占ESRD的概率為20%~40%,其高發(fā)病率和高死亡率給社會(huì)和經(jīng)濟(jì)帶來巨大的負(fù)擔(dān)。IgAN的病理生理機(jī)制尚未完全闡明。侵入性腎活檢是目前唯一可用的識(shí)別IgAN的工具,目前的治療方法在臨床中尚未達(dá)到預(yù)期療效。因此,迫切需要在充分了解發(fā)病機(jī)制的基礎(chǔ)上開發(fā)新的非侵入性方法和更有效的治療方案[11]。本研究采用scRNA-seq方法在GSE171314單細(xì)胞數(shù)據(jù)中納入5例單細(xì)胞數(shù)據(jù)樣本,通過計(jì)算得出近端腎小管上皮細(xì)胞與10個(gè)基因的豐度密切相關(guān),并通過近端腎小管上皮細(xì)胞篩選出328個(gè)細(xì)胞基因。Perry等[12]研究表明,腎小管上皮細(xì)胞中的巨噬細(xì)胞集落刺激因子主要通過與其受體基因結(jié)合并促進(jìn)腎小管細(xì)胞增殖保護(hù)急性腎損傷。本研究結(jié)果表明SLC12A3在IgAN發(fā)生和發(fā)展中有潛在作用。SLC12A3是一種基因編碼鈉-氯化物協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,可介導(dǎo)腎遠(yuǎn)曲小管中的Na和Cl重吸收,在腎臟疾病中具有遺傳效應(yīng)[13]。此外,SLC12A3"基因中的單核苷酸變異Arg913Gln與2型糖尿病患者的糖尿病腎病有關(guān)。本研究MR篩選得到4對(duì)基因?qū)?yīng)eQTL陽性結(jié)局的因果關(guān)系。其中,ADI1、BNIP3L、SERPINE2的存在可能與IgAN低風(fēng)險(xiǎn)相關(guān),而基因KLF6與IgAN高風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)。進(jìn)一步敏感度和特異性分析證實(shí)ADI1、BNIP3L、SERPINE2對(duì)IgAN均有良好的診斷性能。研究表明ADI1作為一個(gè)代謝相關(guān)基因,與巨噬細(xì)胞M2、中性粒細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞活化呈正相關(guān),與巨噬細(xì)胞M1、B淋巴細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞CD4呈負(fù)相關(guān)[14];側(cè)面提示ADI1與抑制性免疫表型相關(guān),而免疫系統(tǒng)的參與是IgAN的重要致病原因之一,證實(shí)ADI1的表達(dá)水平在IgAN患者中的意義。Pan等[15]研究發(fā)現(xiàn)BNIP3L與線粒體活性氧(reactive"oxygen"species,ROS)和線粒體自噬通路密切相關(guān)。BNIP3L參與控制血小板炎性小體活化,后者和線粒體功能障礙的擴(kuò)增回路可減輕敗血癥相關(guān)急性腎損傷。Delgado等[16]研究證明,使用針對(duì)BNIP3L的反義寡核苷酸阻斷缺氧誘導(dǎo)的BNIP3L表達(dá)或通過表達(dá)BNIP3L突變阻斷"BNIP3L功能來抑制缺氧誘導(dǎo)的人胚胎腎293細(xì)胞的死亡。在人上皮細(xì)胞系中,缺氧介導(dǎo)的BNIP3L表達(dá)受轉(zhuǎn)錄因子缺氧誘導(dǎo)因子-1α的調(diào)節(jié),在細(xì)胞死亡中發(fā)揮重要作用。SERPINE2是一種分泌蛋白,是纖溶酶原、尿激酶和凝血酶的抑制劑。研究表明SERPINE2表達(dá)與腫瘤發(fā)生和侵襲有關(guān)[17]。SERPINE2在晚期腎細(xì)胞癌組織中高表達(dá),在瘤旁組織和HK-2細(xì)胞系中低表達(dá)。SERPINE2降低可顯著抑制晚期腎細(xì)胞癌細(xì)胞的生長(zhǎng)和侵襲,而SERPINE2過表達(dá)可顯著促進(jìn)晚期腎細(xì)胞癌細(xì)胞在體外和體內(nèi)的轉(zhuǎn)移[18]。另外,SERPINE2主要是凝血和纖溶相關(guān)基因,凝血和纖溶系統(tǒng)的異常激活可導(dǎo)致血栓形成和微循環(huán)障礙,從而進(jìn)一步影響腎功能[19]。Gao等[20]研究表明KLF6通過與miR-223-3p啟動(dòng)子結(jié)合抑制miR-223-3p并促進(jìn)NLRP3,并激活NLRP3/Caspase-1/IL-1β通路,從而加重細(xì)胞焦亡和膿毒性急性腎損傷。Piret等[21]發(fā)現(xiàn)腎近端小管細(xì)胞代謝改變?cè)诩毙阅I損傷中起關(guān)鍵作用。KLF6在小鼠急性腎損傷后期的腎近端小管細(xì)胞中被誘導(dǎo),在細(xì)胞色素C氧化酶2合成的轉(zhuǎn)錄激活中起作用,KLF6的缺失保留編碼支鏈氨基酸(branched-chain"amino"acid,BCAA)基因表達(dá),減輕急性腎損傷和最終的腎臟纖維化。相反,如果誘導(dǎo)小鼠KLF6過表達(dá)則抑制BCAA基因,這將造成腎損傷。此外,多種BCAA基因有KLF6結(jié)合位點(diǎn),表明KLF6可能是BCAA分解代謝的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子。在脂肪酸氧化減少的腎損傷中,維持BCAA分解代謝可能提供一種替代的線粒體能量來源改善腎損傷。Zhang等[22]發(fā)現(xiàn)miR-181d-5p上調(diào)對(duì)腎臟急性腎缺血、再灌注損傷和因缺氧/復(fù)氧損傷的腎細(xì)胞產(chǎn)生保護(hù)性抗凋亡和抗炎作用,這些作用是通過靶向抑制KLF6實(shí)現(xiàn)的。另外,研究發(fā)現(xiàn)刺芒柄花素可顯著改善腎功能并減少缺血性急性腎損傷的炎癥反應(yīng),主要是通過抑制KLF6/STAT3介導(dǎo)的巨噬細(xì)胞實(shí)現(xiàn)的[23]。
本研究確定4個(gè)關(guān)鍵候選基因(ADI1、BNIP3L、KLF6和SERPINE2)可作為潛在的IgAN生物標(biāo)志物。IgAN的組織病理學(xué)征象是含IgA的免疫復(fù)合物沉積到腎小球系膜引起的炎癥反應(yīng),最終導(dǎo)致腎小球腎炎和腎功能障礙。但介導(dǎo)這一過程的機(jī)制尚不清楚。白細(xì)胞浸潤(rùn)是由組織釋放化學(xué)引誘劑分子引發(fā)的,并因內(nèi)皮細(xì)胞的穩(wěn)態(tài)失衡而增強(qiáng)[24]。Zhou等[25]在IgAN腎小球內(nèi)皮細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)表達(dá)大量與內(nèi)皮功能障礙相關(guān)的基因(dn1、F8和Nostrin)及促炎細(xì)胞因子(Cx3cl1、Cxcl1、Cxcl10、Cxcl16和Cxcl11)。另外,Watanabe等[26]先前已描述內(nèi)皮附著分子1基因多態(tài)性與IgAN進(jìn)展的相關(guān)性,這種關(guān)系靶向一種已確定的促炎細(xì)胞因子可能是治療IgAN的選擇。在腎小球內(nèi)皮細(xì)胞中誘導(dǎo)主要組織相容性復(fù)合體Ⅰ類基因已被證明可促進(jìn)T淋巴細(xì)胞向組織浸潤(rùn),這可能反映IgAN相關(guān)腎小球病變的相同功能。本研究對(duì)3個(gè)關(guān)鍵基因ADI1、BNIP3L、SERPINE2進(jìn)行調(diào)控網(wǎng)絡(luò)分析和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,量化免疫、信號(hào)和代謝通路的相關(guān)性,結(jié)果表明IgAN與氧化磷酸化、活性氧通路和雷帕霉素靶蛋白復(fù)合物1(mechanistic"target"of"rapamycin"complex"1,mTORC1)信號(hào)通路密切相關(guān)。Zhang等[27]研究表明Sesns是一類高度保守的應(yīng)激反應(yīng)蛋白家族,由P53和叉頭轉(zhuǎn)錄因子通過轉(zhuǎn)錄調(diào)控,在體內(nèi)表現(xiàn)出氧化還原酶活性,保護(hù)細(xì)胞免受氧化應(yīng)激,目前已證明可減輕心臟、肝臟和腎臟的缺血再灌注損傷,其主要通過降低ROS水平和抑制mTORC1活性減輕應(yīng)激反應(yīng)。Wu等[28]研究發(fā)現(xiàn)多靶點(diǎn)酪氨酸激酶抑制劑卡博替尼和mTORC1/mTORC2抑制劑沙帕色替的聯(lián)合用藥可有效抑制腎細(xì)胞癌細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶信號(hào)通路磷酸化,從而降低下游轉(zhuǎn)錄因子及其參與細(xì)胞周期調(diào)控和凋亡的靶基因表達(dá),這有效抑制腎細(xì)胞癌的進(jìn)展。細(xì)胞內(nèi)ROS水平的升高在慢性腎臟疾病的發(fā)病機(jī)制中起著重要作用[29]。細(xì)胞內(nèi)ROS水平的增加可導(dǎo)致脂質(zhì)、脫氧核糖核酸和蛋白質(zhì)的氧化,從而導(dǎo)致細(xì)胞損傷。另一方面,ROS也是細(xì)胞信號(hào)傳遞中重要的次級(jí)信使。因此,正常的腎細(xì)胞功能依賴于適量的ROS。線粒體和NADPH氧化酶是腎臟中ROS的主要來源,但腎臟抗氧化系統(tǒng)如超氧化物歧化酶、過氧化氫酶或谷胱甘肽過氧化物酶可抵消ROS介導(dǎo)的損傷。研究表明ROS-抗氧化系統(tǒng)的改變?cè)诼阅I臟疾病中起主要作用[29-30]。由于ROS分子也是生理過程的一部分,很難精確定義其明確的致病機(jī)制。此外,ROS-抗氧化劑的水平可在許多腎臟疾病的不同病程中波動(dòng),包括IgAN。因此,為在最少不良反應(yīng)下獲得最佳治療效果,關(guān)鍵是要選擇有益于疾病細(xì)胞的時(shí)間或細(xì)胞位置進(jìn)行靶向ROS。重要的是,必須調(diào)節(jié)抗氧化劑或促氧化劑的劑量以保持健康細(xì)胞所必需的氧化還原信號(hào)。通過提高對(duì)氧化還原調(diào)控的理解,可給IgAN治療帶來巨大的進(jìn)步。
本研究還分析了BNIP3L和SERPINE2的基因集,發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)基因受MXI1、EMX2、PAX6、BHLHE41、EMX1GCM1、HSF1和HSF2轉(zhuǎn)錄因子共同機(jī)制的調(diào)控。本研究通過對(duì)ADI1、BNIP3L和SERPINE2進(jìn)行反向預(yù)測(cè),得到42個(gè)miRNA,共43對(duì)mRNA-miRNA關(guān)系對(duì),這些轉(zhuǎn)錄因子和miRNA關(guān)系可能在IgAN的發(fā)展中發(fā)揮重要作用,并作為IgAN診斷和治療的潛在候選分子靶點(diǎn)。
綜上,本研究通過scRNA-seq揭示近端腎小管細(xì)胞在內(nèi)的18個(gè)關(guān)鍵基因和基因特征在IgAN中的作用,為鑒定關(guān)鍵基因和通路提供參考。通過MR進(jìn)一步分析ADI1、BNIP3L、SERPINE2與IgAN發(fā)生、發(fā)展的潛在因果關(guān)系,揭示其在免疫、信號(hào)和代謝通路中的相關(guān)性。這些發(fā)現(xiàn)可能對(duì)IgAN免疫抑制的治療及其基因作為疾病風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的生物標(biāo)志物的效能提供參考。
利益沖突:所有作者均聲明不存在利益沖突。
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