与糖尿病视网膜病变的发生和发展相关的氧化应激相关基因的鉴定与分析

《Scientific Reports》：Identification and analysis of oxidative stress-related genes associated with the occurrence and development of diabetic retinopathy

　　

摘要

糖尿病视网膜病变（DR）是多种风险因素和分子通路相互作用的结果。然而，氧化应激相关基因（OSRGs）与DR进展之间的关联仍不明确。我们分析了两个DR数据集（GSE221521、GSE189005）以及986个OSRGs。从GSE221521中筛选出的差异表达基因（DEGs）与OSRGs进行交集运算，得到候选基因；其中具有蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络的基因被定义为候选枢纽基因。通过机器学习进一步筛选最终确定的枢纽基因，并对这些基因进行了跨数据集的表达验证。生物标志物通过接收者操作特征（ROC）曲线分析（AUC > 0.7）进行识别，随后进行诺模图构建、功能注释和免疫相关性分析。我们共获得了52个候选基因，其中39个具有PPI相互作用。机器学习最终确定了13个枢纽基因：CD36、DDIT3、E2F2、NFATC4和RPL11在各个数据集中的表达趋势一致。CD36、DDIT3、E2F2和RPL11（AUC > 0.7）被验证为生物标志物，在诺模图中表现出良好的DR预测性能。这些基因在核糖体和剪接体通路中富集。免疫浸润分析识别出三种差异细胞类型：M0巨噬细胞、单核细胞和活化的记忆CD4+ T细胞。CD36、DDIT3、E2F2和RPL11可能是DR的潜在诊断生物标志物。这些生物信息学发现为后续探索DR的发病机制提供了初步线索。