TNF-α 靶向 miRNA 作为肾病综合征生物标志物的探索:基因网络中的新发现

【字体: 时间:2025年02月28日 来源:Advances in Biomarker Sciences and Technology

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  为探究肾病综合征(NS)相关基因关系,研究人员开展网络分析,预测出 10 种 miRNA,或可作 NS 生物标志物。

  在医学研究的广阔领域中,肾病综合征(Nephrotic Syndrome,NS)一直是备受关注的焦点。NS 可由多种潜在的肾脏疾病引发,在儿童群体里,微小病变肾病(Minimal Change Disease,MCD)是其最常见病因。目前,NS 的治疗主要依赖药物,像泼尼松等皮质类固醇药物用于减轻肾脏炎症、减少蛋白尿,利尿剂则用于控制水肿,但部分患者会出现对类固醇耐药的情况 。而且,NS 的发病机制尚未完全明确,虽然已知免疫系统功能失调可能与之相关,特别是肿瘤坏死因子 α(Tumor Necrosis Factor-α,TNF-α)在疾病进程中发挥作用,但其具体机制仍存在诸多谜团。为了深入了解 NS 的发病机制,找到更有效的诊断和治疗方法,来自国外的研究人员开展了一项研究,相关成果发表在《Advances in Biomarker Sciences and Technology》杂志上。
研究人员为了探究 NS 相关基因的关系,运用了多种关键技术方法。首先,利用 GeneCards 数据库检索与 NS 相关的基因,获取排名前 20 的基因;接着,借助 STRING 数据库分析这些基因间的遗传相互作用;然后,使用 Cytoscape 软件对遗传相互作用结果进行可视化展示;通过 Enrichr 在线工具进行基因富集分析,探索相关的京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路、表型等;利用美国国立生物技术信息中心基因表达数据库(National Center for Biotechnology Information Gene Expression Omnibus,NCBI GEO)进行基因共表达分析;最后,运用 miRDB 预测与 TNF-α 相关的微小 RNA(MicroRNA,miRNA)。
研究结果如下:
  • 富集分析
    • KEGG 通路分析:研究发现,癌症通路和细胞凋亡通路在样本中高度表达,这意味着 NS 与癌症的发生发展可能存在紧密联系。
    • 基于 NCBI GEO 的生物过程分析:响应 DNA 损伤的内源性细胞凋亡信号通路和螺旋酶活性调节等生物过程在 NS 中显著相关,进一步揭示了 NS 发病过程中涉及的重要生物学机制。
    • 人类表型本体分析:神经上皮肿瘤和神经外胚层肿瘤相关的人类表型在 NS 基因群组中表达最为显著,为 NS 的临床诊断和病情评估提供了新的方向。
    • 基于 Jensen 组织的人类组织类型分析:生殖组织和成年组织在 NS 的前 20 个基因群组中表达最多,表明这些组织可能在 NS 的发生发展中扮演重要角色。
  • 基因共表达分析:研究表明,在 NS 条件下,TNF-α 与 BRCA1、BRCA2 高度共表达,与 NLRP3 也存在一定程度的共表达,这些基因的共表达关系为理解 NS 的发病机制提供了新线索。
  • TNF-α 与 NS 相关顶级基因的遗传相互作用分析:研究发现,在与 NS 相关的前 20 个基因中,有 7 个基因与 TNF-α 相互作用,同时发现部分基因在网络中的相互作用情况,这有助于深入了解 NS 相关基因的调控网络。
  • 使用 miRDB 进行 miRNA 靶标预测:研究预测出 hsa-miR-130a-3p、hsa-miR-130b-3p 等 10 种靶向 TNF-α 的 miRNA,这些 miRNA 可能在 NS 的发生发展中发挥重要作用。
在讨论部分,研究人员指出,网络分析显示 TNF-α 与多个 NS 相关基因存在直接或间接的相互作用。而且,研究中预测的 miRNA 大多与癌症的发展和进展相关,这进一步证实了 NS 与癌症之间可能存在的潜在联系。此前有研究表明,NS 患者患癌症的风险更高,本次研究结果与之相互印证,为深入研究 NS 与癌症之间的关系提供了新的视角。
综上所述,该研究通过网络分析预测出 10 种靶向 TNF-α 的 miRNA,这些 miRNA 有望成为 NS 的生物标志物。研究不仅有助于揭示 NS 的发病机制,特别是足细胞损伤、微小病变肾病和局灶节段性肾小球硬化等疾病的具体病因,还为诊断和预测 NS 病情提供了新的方向。同时,研究发现 NS 相关基因和 miRNA 与癌症的关联,为探索 NS 与癌症之间的关系开辟了新的研究领域。不过,目前仍需进一步研究,以明确 NS 的未知病因及其与癌症进展和发展的具体关联,从而为 NS 的治疗和预防提供更有效的策略。
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