心房颤动中免疫细胞与衰老相关生物标志物的鉴定及分子机制研究

摘要

目的 探讨免疫细胞（immune cells, ICs）与衰老相关生物标志物在心房颤动（atrial fibrillation, AF）中的分子机制。方法 本研究通过加权基因共表达网络分析（WGCNA）在GSE2240数据集获得免疫细胞相关基因（immune cellrelated genes, ICRGs）。随后，将ICRGs、衰老相关基因（senescence-related genes, SRGs）和通过AF组与窦性心律（sinus rhythm, SR）组差异表达分析得到的差异表达基因（differentially expressed genes, DEGs）取交集，筛选出候选基因。进一步利用最小绝对收缩与选择算子（LASSO）算法获得生物标志物并在GSE115571数据集中进行验证。接着，进行基因集富集分析（GSEA）、GeneMANIA网络构建、分子调控网络构建以及分子对接实验，以探讨AF中生物标志物的分子机制。8只87周龄、体质量632～656 g的Sprague-Dawley雄性大鼠随机分为AF组和SR组（n=4），制备AF大鼠模型，RT-qPCR检测大鼠心肌组织中肌球蛋白轻链激酶（myosin light chain kinase, MYLK）和胰岛素样生长因子结合蛋白2(insulin-like growth factor binding protein 2, IGFBP2)mRNA的表达水平。结果 本研究识别出2个生物标志物MYLK和IGFBP2。GSEA分析显示，MYLK显著富集于嗅觉传导通路，IGFBP2显著富集于细胞外基质-受体相互作用通路。GeneMANIA网络显示，这些生物标志物与20个基因在功能上具有相似性。此外，MYLK受28个转录因子（TFs）和41个miRNA调控，而IGFBP2受63个TFs和包括TAF1、MIRT020526在内的4个miRNA调控。药物预测表明，仅MYLK与3种药物存在潜在相互作用，其中，与MYLK结合能力最强的药物为tozasertib，其结合能为-7.8 kcal/mol。RT-qPCR结果显示，AF组大鼠心肌组织中IGFBP2 mRNA表达上调（P<0.05）,MYLK mRNA表达下调（P<0.05）。结论 本研究鉴定出2种与AF相关的生物标志物MYLK和IGFBP2，并揭示了其潜在的分子机制，为AF的研究提供了新的理论依据。

关键词

心房颤动 / 免疫细胞 / 衰老