动脉粥样硬化铁死亡相关基因的筛选和分析

李意; 范冶; 张子云; 梁禄; 丛丽

doi:10.13312/j.issn.1671-7783.y240225

江苏大学学报(医学版) ›› 2025, Vol. 35 ›› Issue (04) : 292 -303. DOI: 10.13312/j.issn.1671-7783.y240225

动脉粥样硬化铁死亡相关基因的筛选和分析

李意, 范冶, 张子云, 梁禄, 丛丽

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摘要

目的:探究动脉粥样硬化(atherosclerosis, AS)中可能的铁死亡机制，以寻找潜在的铁死亡相关基因(ferroptosis-related genes, FRGs)和药理化合物。方法:从基因表达综合(gene expression omnibus, GEO)数据库下载AS转录组数据集GSE100927,从FerrDb数据库下载FRGs,通过加权基因共表达网络分析、差异基因分析、LASSO回归和随机森林筛选出AS铁死亡相关关键基因(ferroptosis-related hub genes, FRG-hubs)。通过单样本基因集富集(ssGSEA)分析评估免疫学特征。利用NetworkAnalyst数据库构建转录因子和miRNA调控网络，并从DSigDB数据库搜索候选药物。通过AS模型小鼠验证FRG-hubs的表达。结果:识别出锌指E盒结合同源框蛋白1(zinc finger E-box binding homeobox 1,ZEB1)、丝裂原活化蛋白激酶11(mitogen-activated protein kinase kinase kinase 11,MAP3K11)和细胞周期依赖性激酶抑制因子2A(cyclin dependent kinase inhibitor 2A,CDKN2A)为FRG-hubs,基于这些基因构建的列线图模型显示出较高的可靠性和有效性。此外，FRG-hubs与免疫细胞浸润程度显著相关，AS患者可被分为两种具有不同免疫细胞浸润的铁死亡相关集群。针对FRG-hubs预测了13种转录因子、8种miRNA和10种药物。qRT-PCR及蛋白质印迹检测结果显示，与对照组相比，在AS模型小鼠中Map3k11和Cdkn2a基因的mRNA及蛋白表达水平显著升高，而Zeb1基因表达水平显著降低。结论:ZEB1、MAP3K11和CDKN2A可能通过铁死亡调节免疫相关途径参与AS的发生发展。