多发性硬化患者单核细胞的转录组学分析及发现候选基因

医学信息学解锁23（2021）100563多发性硬化患者单核细胞的转录组学分析及其候选基因的发现作者声明：Robert H. Lipsky a，d，M. Saleet Jafri a，e，*a系统生物学学院，乔治梅森大学，费尔法克斯，弗吉尼亚州，22030，美国b沙特阿拉伯达曼法赫德国王专科医院研究中心（KFSH-D），达曼，32253c沙特阿拉伯达曼法赫德国王专科医院神经科学中心（KFSH-D），达曼，32253dInova Neuroscience and Spine Institute，Inova Health System，Fairfax，VA，222031，USA马里兰大学医学院生物医学工程与技术中心，巴尔的摩，MD，21201，USAA R T I C L EI N FO保留字：多发性硬化RNA-Seq单核细胞趋化因子差异基因表达KEGG基因本体论蛋白质相互作用A B S T R A C T多发性硬化症（MS）是一种与中枢神经系统（CNS）免疫异常相关的炎性疾病，包括MS病变中大量单核细胞。这种细胞反应的分子基础仍然知之甚少。这项研究检查了MS患者与健康对照（HC）相比单核细胞转录组的变化，以确定可能改善诊断并帮助指导治疗的基因。与以往主要利用微阵列技术的研究不同，我们使用RNA测序（RNA-Seq）谱来确定转录组变化，识别受影响的通路和功能，并揭示蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络。4869个基因在两组之间存在显著差异（16%上调和17%下调）。“趋化因子信号传导“是最显著上调的途径。“Jak-STAT信号传导“、“Toll样受体信号传导“、“NOD样受体信号传导“、“B细胞受体信号传导“、“细胞凋亡“、“泛素介导的蛋白水解“和“MAPK信号传导“途径在MS中也显著上调。我们还发现了新的候选基因（RPS 4 Y1、XIST、DDX 3Y、KDM 5D、KDM 6A、EIF 1AY、UTY、TXLNGY和PRKY）和途径或途径变化（“细胞周期”、“破骨细胞分化”、“ABC转运蛋白”、“补体和凝血级联”、“Fc γ R介导的吞噬“和“核糖体”），具有潜在的MS影响。最后，我们对未来的计算和实验研究提出了建议。1. 背景1.1. 多发性硬化多发性硬化症（MS）是一种脱髓鞘疾病，其特征是中枢神经系统（CNS）神经轴突的髓鞘受损[1]。它影响了全世界大约200万人，具有明显的地理差异[2，3]。疾病的严重程度范围从无症状的病理过程到严重致残性疾病，严重程度随时间推移而增加[4]。仅次于身体创伤，它是年轻人（15-发病率和患病率的地理差异主要与环境因素有关[7]。然而，基因和独立或协同作用的环境因素已被认为在疾病病因学中起作用[8，9]。此外，地理和家庭聚集性已归因于传染性病原体;然而，关于这一理论没有普遍的一致意见[10]。研究表明，非生物学收养亲属的MS发病率不高于加拿大人群的预期发病率，这支持了遗传对MS家族聚集性理论的影响[10此外，早期的研究显示，双胞胎一致率较高，MS患者亲属中存在显著风险[12，13]。此外，近20%的MS遗传风险可归因于常见的遗传变异，5%的风险可由低频编码区变异解释[9]。以前的实验研究已经调查了不同的MS易感性和进展中的血细胞类型，包括单核细胞 [14 循环 单核细胞是 激活 期间 的MS* 通讯作者。乔治梅森大学，MS2A1，4400 University Drive，Fairfax，VA，22030，USA。电子邮件地址：sjafri@gmu.edu（M.S.Jafri）。https://doi.org/10.1016/j.imu.2021.100563接收日期：2020年12月8日;接收日期：2021年3月25日;接受日期：2021年3月26日2021年4月2日网上发售2352-9148/©2021的 作者。发表通过 Elsevier 公司这是一个开放接入文章下的CCBY-NC-ND许可证（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）中找到。可在ScienceDirect上获得目录列表医学信息学期刊主页：http://www.elsevier.com/locate/imuF. Almsned等人医学信息学解锁23（2021）1005632干扰素-β（IFN-b）的突然发作[17]。Albertevenis等人和Ransohoff等人，发现证据表明，人类组织相容性白细胞抗原（HLA）-DR和CD71（转移受体-1）水平的表面上，与稳定型MS患者相比，活动型MS患者中的CD14+单核细胞升高MS患者和健康对照（HC）[18，19]。此外，C-C切莫金 受体 类型 2（CCR 2） 受体表达 在渗透基因集富集（GAGE），通过edgeR [42，43]和GAGE [44] R软件包鉴定富集的生化途径。 根据基因统计使用双样本t检验，并应用Benjami-ni-Hochberg 方 法 进 行 p 值 调 整 。 我 们 使 用 DEG p 值 使 用 topGO[ 45 ]“weight01”算法进行基因本体（GO）分析。Kolmogorov-Smirnov优度检验单核细胞 是 承认 作为 显著 司机 x实验应用拟合计算每个基因集的p值[46]。旅途MS小鼠模型中的自身免疫性脑脊髓炎（EAE）发病机制[20]。最近，CXCL10+和SAA 3+单核细胞亚群具有已发现具有可作为治疗靶点的病理学潜能[21]。尽管MS治疗取得了许多进展，但仍然没有广泛接受的治愈方法。了解MS的确切分子机制对于开发有效的治疗方法至关重要。全基因组“转录组”研究提供了一个机会，发现基因改变的MS或可能的疾病。然而，大多数转录组研究都使用了微阵列技术，该技术不考虑蛋白质表达的高变异性[22]。此外，这些研究中的大多数都是在CD4和CD8适应性免疫细胞上进行的，但并不是一种发现先天免疫应答作用的方法，特别是单核细胞。在这项工作中，我们使用RNA-Seq（RNA-sequencing）技术来比较MS患者和HC之间单核细胞RNA-Seq优选用于检测和定量低丰度转录物，在微阵列平台上具有更宽的动态范围，可以鉴定基因同种型，并且可以允许发现与转录和基因剪接相关的遗传变体[22，23]。这种类型的方法可能有助于揭示MS复杂机制的新生化途径。2. 方法2.1. RNA测序数据分析我们从ArrayEX出版社获得了21个原始FASTQ表达式文件[24]数据库（登录号：E-GEOD-77598）。从8例受试者（3例HC和5例MS患者）中获得生物样本（表S1）[25]。根据原始研究描述，从上午9点至下午5点之间采集的全血中纯化单核细胞下午12点[25]。所有样品在Illumina HiSeq NGS平台的3个泳道上均匀测序（每个生物重复3次技术重复），以消除任何批次效应[25]。我们使用FastQC（V 0.11.7）[26]检查每个样品的质量。使用Trimmomatic（V 0.36）[27]进行原始读数细化我们使用STAR（V2.4.0.1）将高质量读段映射到Ensembl [28]参考人类基因组（GRCh38/hg 38）初级组装和Ensembl转录组（V 70）[29]。我们使用Rsubread [30]和DEseq2 [31] R包进行独特的映射读取计数，归一化，聚类和差异表达分析。使用Benjamini-Hochberg方法进行了多重检验校正[32]。调整后的p值小于α 0.05的基因被认为是差异表达的。使用PCA工具[33]和factoextra [34] R包。Horn的平行分析用于选择特征分布图的主成分数量[ 35 ]。使用Docker [36]和biobroom [37]进行数据操作。我们利用Annotables [38]和HUGO基因命名委员会（HGNC）[39]数据库进行基因注释。ggpubr[40]和ggplot2 [41]用于图形生成。2.2. 基因本体（GO）、京都基因和基因组百科全书（KEGG）途径和检索相互作用基因/蛋白质数据库（STRING）分析的京都基因和基因组百科全书（KEGG）对重要DEG的途径分析是使用一般适用术语包括：分子功能（MF）、细胞组分（CC）和生物过程（BP）。对于这两种分析，使用org.Hs.eg.db [47] R包进行注释[32]。我们使用检索相互作用基因/蛋白质数据库的搜索工具（STRINGV 11）[48]构建与DEG相关的蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）局部网络簇。使用“具有值/等级的蛋白质”模式。在此模式下，您提交所有符号及其数值权重（-log10（Benjamini-Hochberg校正的p值））。应用Kolmogorov-Smirnov拟合优度检验计算每个局部聚类的p值[49]。3. 结果3.1. 单核细胞的转录组分析我们研究了与HC相比MS患者单核细胞的编码和非编码转录组的变化。样本计数总和显示与样本量因子具有强相关性（图S1.A）。对数归一化计数的BoX图证实了所有样本之间读数质量的一致性（图S1.B）。PCA和层次聚类显示，在使用正则化对数变换（Rlog）后，每个生物样本技术重复的分组一致（图1）。此外，Rlog转换的聚类证明了每个实验组样品的不同分组（图1）。B）。Rlog转换的PCA显示MS和HC在第一个主成分（PC1，29.77%变化）上的明显分离（图1）。D）的情况。HC生物组（3份样本）之间的变异在第二个主成分（PC2，17.58%变异）上更为显著。Horn分别解释了29.77%、16.85%、13.78%、11.71%、11.48%、9.51%的变异。对PC1贡献最大的10个特征是RPS 4Y1（4.53%），Xist(4.00%），DDX3Y (3.65 KDM5D（2.72%），TXLNGY（ 1.77% ） 、 UTY （ 1.76% ） 、 EIF1AY （ 1.67% ） 、 PRKY（1.61%）和ZFY（0.86%）（图2.B）。当考虑所有6个PC时，只有三个特征的贡献超过1%（RPS4Y1 1.59%，XIST 1.41%和DDX3Y 1.29%）（图2.C）。添加特征对保留主成分的贡献作为补充表（表S2）。3.2. 两组之间显著的转录组改变焦点转移到指出两组之间的差异性EX压制基因（DEG）。DEG是调整后p值（Benjamini-Hochberg）小于0.05的特征。数据分析显示4869个DEG（与HC相比，MS组中16%上调和17%下调）。我们证明DEG表达值为标准化计数平均值的log2倍数变化（MS/HC Log2FC）（图S2.A）。表1-我们的差异表达分析的完整结果作为补充表（表S3）纳入。最显著的基因（RPS4Y1）在MS和HC之间的表达模式中显示出明显的差异（图1B）。 S3）。3.3. 基因本体（GO）、京都基因和基因组百科全书（KEGG）途径和检索相互作用基因/蛋白质数据库（STRING）分析的我们从KEGG通路分析开始SIXTeen PathwaysF. Almsned等人医学信息学解锁23（2021）1005633Fig. 1. 所 有 样 本 进 行 层 次 聚 类 和 主 成 分 分 析（PCA）。使用正则化对数方法（B）进行原始表达（A）转换后，每个实验组（MS和HC）样本的不同分组。转化的簇还显示了每个生物样品技术重复的分组（B）。主成分1（PC1）显示MS和HC样品之间存在明显分离（D）。类似于层次聚类，主成分分析显示了更好的分组后的技术重复。图二. 显示由每个主成分解释的Rlog转换表达变异百分比的Scree图。前6个PC解释了93.10%的方差（A）。累计百分比显示为红线。前10个功能对PC 1（B）的贡献百分比。前23个功能对PC 1至PC 6的贡献百分比（C）。(For关于这一图中颜色的解释，请读者参阅本文的网络版。）发现其显著上调。途径“NOD样受体信号传导途径“、“趋化因子信号传导途径”、“Jak-STAT信号传导途径“（图S4）、“Toll样受体信号传导途径”，和只有一个途径，完整的KEGG通路分析见（表S4）。F. Almsned等人表1医学信息学解锁23（2021）100563表34具有最高显著性的差异性E X压制基因（DEG），基于log 2倍数变化值，基于Top下调基因。调整后的p值。基因基地标准估计数b描述基因基地标准估计数b描述符号意味着误差调整c符号意味着误差调整cNEBL 69.31 2.70-10.91.001类星云蛋白RPS 4 Y1 1382.38 0.24-10.02.001核糖体蛋白S4，Y-连接1XIST 2081.38 0.26 9.82.001 X非活性特异性转录本（非蛋白质编码）EIF 1AY 209.39 0.59-10.41.001真核细胞翻译初始化因子1a，y-连锁TXLNGY 223.68 0.59-10.26.001泰素γ假基因，y-DDX3Y 840.98 0.29-9.87 .001DEAD-boX解旋酶3，Y-连接225.25 0.58-10.03<.001链接遍在KDM 5D 459.95 0.40-9.95.001赖氨酸去甲基酶5DEIF 1AY 209.39 0.59-10.44.001真核细胞翻译起始因子1A，Y-连锁TXLNGY 223.67 0.59-10.26.001泰素γ转录三肽重复序列RPS 4 Y1 1382.38 0.24-10.02.001核糖体蛋白s4，Y-连接1KDM 5D 459.95 0.40-9.95.001赖氨酸脱甲基酶5d假基因，Y-连锁DDX3Y 840.98 0.29-9.87 .001Dead-boX解旋酶3，y-连锁MERTK 378.35 0.11 1.69<.001连接的MER原癌基因，酪氨酸a所有样本的标准化计数值的平均值，除以尺寸因子。B Log 2倍数变化（MS/HC）。激酶a所有样本的标准化计数值的平均值，除以尺寸因子B Log 2倍数变化（MS/HC）。C 假发现率(FDR)使用Benjamini-Hochberg校正进行校正。表2基于log2倍数变化值的最高上调基因c使用Benjamini-Hochberg校正的错误发现率（FDR）调整。网络：生物过程（BP）、分子功能（MF）和细胞组分（CC）（表S5）。在生物过程（BP）、分子功能（MF）和细胞成分（CC）中分别发现了267、74和80个GO术语。每个隔室的前20个重要术语见（表5）和（图3）。发现四个重要的生物过程（BP）术语与病毒感染有关基因符号库意味着标准误差估计数b 调整c描述病毒基因组复制的负调控，病毒过程，和病毒蛋白在细胞内的转运。XIST 2081.38 0.26 9.82.001 X无效特定转录本（非宿主细胞”）。完整的GO分析见（表S5）。以-log10（校正的p值）的形式，显著性强度用作STRING PPI分析中的蛋白质ZFP 57 41.42 1.21 8.65TACSTD 2 26.81 1.82 7.38粤ICP备16037777号-1TSIX 7.29<.001<.001<.001<.001蛋白质编码）ZFP 57锌指蛋白肿瘤相关钙信号转导子2TSIX转录物，XIST反义RNA其揭示了20个显著的局部网络簇（表6）。7个局部簇与肽链延伸相关（CL：14976; CL：14980; CL：14982; CL：14978; CL：14983; CL：14970;和CL：14973。6个当地俱乐部-与干扰素信号相关（CL：4662; CL：4659; CL：4661; CL：4665;CL：4658;和CL：4668）。GTP水解涉及4个簇（CL：14966; CL：14967; CL：14965;和CL：14963）。2更多本地发现簇，0.009）和<电话：+86-10 - 8888888传真：+86-10 - 88888888SLC4A1 4.80 2.12 5.21 0.053溶质载体家族4构件1SIGLEC 12 91.69 0.61 4.76.001唾液酸结合Ig样4. 讨论本研究分析显示“趋化因子信号通路“、“Jak-STAT信号通路“、”Toll样信号通路“和”Toll样信号通路“的显著改变。粤ICP备16036664号-1AP001056.1 5.98 0.86 4.54.001凝集素12DLG相关蛋白2受体信号传导“、a所有样本的标准化计数值的平均值，除以尺寸因子B Log 2倍数变化（MS/HC）。C 假发现率(FDR)使用Benjamini-Hochberg校正进行校正。GO数据库已被分析为三个结构化的包括“细胞周期“、“破骨细胞分化“、“ABC转运蛋白“、“补体和凝血级联“、“Fc γ R介导的吞噬作用“和“核糖体”。”单核细胞是白细胞（WBC）的保守亚群，其来源于骨髓中的髓样祖细胞，并代表白细胞。UTY225.250.58-10.03<.001普遍转录PRKY192.360.58-9.80<.001蛋白激酶，y-连锁，假基因三肽重复序列ZFY97.820.60-9.79<.001锌指蛋白，y-连锁KDM6a828.010.0540.93<.001赖氨酸脱甲基酶6AUSP9y74.760.60-9.40<.001泛素特异性肽酶9，γ-PRKY192.360.58-9.80<.001蛋白激酶，Y-链接F. Almsned等人医学信息学解锁23（2021）1005635- -表4京都基因和基因组百科全书（KEGG）与HC相比，MS患者中的重要途径。表5生物过程（BP）、分子功能（MF）和细胞组分（CC）中的前20个重要GO术语。路径名称方向状态表示aP.值Q.值b设置大小cGO ID术语P.值ahsa04062趋化因子信号通路hsa04621类NOD上调2.91 0.002 0.300 138上调2.55 0.006 0.331 54生物工艺（BP）GO：0006614靶向膜的<.001受体信号传导途径GO：0006413翻译起始.001GO：0019083病毒转录.001hsa 04630 Jak-STAT信号通路hsa04620 Toll样受体信号通路分化hsa04120泛素hsa 04662 B细胞介导的蛋白水解受体信号传导途径转运蛋白hsa04610补体和凝结级联上调上调2.42 0.008 0.331 81上调上调上调GO：0000184核转录mRNA分解代谢过程，NS介导的衰变信令PW蛋白磷酸化<.001hsa04666 Fc γ R介导的吞噬作用造血细胞谱系上调G0：0002755 Myd88依赖性toll样受体信号传导途径细胞成分（CC）GO：0003735核糖体的结构成分.001GO：0003723 RNA结合.001GO：0005515蛋白结合.001GO：0003724 RNA解旋酶活性0.002信号通路hsa 03010核糖体下调-1.88 0.031 0.998 85a来自多个基于单个阵列的基因集测试的个体统计的平均值。B 假 发现 率 （罗斯福） 调整 使用 Benjamini-Hochberg纠正一下c基因集检验中包含的基因数量所有WBC的10%[53]。单核细胞在感染和炎症期间迅速被募集到组织中，在那里它们分化成巨噬细胞或树突状细胞（DC）并参与先天免疫稳态[54]。虽然单核细胞对于清除入侵的细菌、病毒、真菌和原生动物是必不可少的;但它们也可能对炎性和退行性疾病的路径发生具有不利影响[54]。RPS 4 Y1（Y-连锁亚型1）基因编码40 S核糖体蛋白亚基，其与60 S亚基结合以催化蛋白质合成[55]。RPS4Y1基因表达的下调，而不是RPS4X（RPS4Y1的X连锁同源基因座）基因表达的下调，可以通过RPS4X逃避X失活过程来解释[56]。我们的结果与以前的研究结果（Log2FC1.69）（表7）。 XIST基因（X失活显著效应子）在某些癌症中失调，并与肿瘤预后不良有关[57]。最近，据报道XIST长非编码RNA水平在脊髓损伤大鼠中上调[58]。在同一实验中，XIST基因敲除通过抑制细胞凋亡导致脊髓保护作用[58]。在SJL小鼠品系（用于模拟MS中观察到的两性异形）中发现了类似的结果[51]。男性和雌性小鼠具有上调的XIST表达（Log 2FC-雌性= 3.84; Log 2FC-雄性=3.54）（表7）。Rosinski等人发现，“DDX3Y编码的HLAB*2705 HY抗原GO：0001227 DNA结合转录阻遏物活性，RNA聚合酶ii特异性G0：0000978 RNA聚合酶ii顺式调节区序列特异性DNA结合0.0020.002细胞学淋巴细胞克隆 获得从男性 受试者 一最近从他的HLA相同的妹妹造血细胞移植[59]。这可能表明DDX3Y下调影响抗原呈递hsa04144内吞作用上调2.210.0140.358169hsa04380破骨细胞上调2.220.0190.358114GO：0051607对病毒的<.001GO：0045071病毒基因组复制<.001GO：0002181细胞质转译<.001GO：0060337I型干扰素信号传递路径<.001GO：0070498白细胞介素-1介导的信号通路<.001GO：0042769DNA损伤反应，DNA损伤<.001GO：0016032病毒过程<.001GO：0006414翻译延伸<.001GO：0045597细胞分化0.001GO：0070423含核苷酸结合寡聚化0.002hsa04110细胞周期上调1.880.0310.446114hsa02010 ABC上调1.870.0320.44631GO：0030048肌动蛋白依赖性运动0.002GO：0000956核转录mRNA分解代谢过程0.002GO：0032480I型干扰素产生0.002GO：0060700核糖核酸酶活性0.002GO：0044387-ve通过调节蛋白激酶活性来调节蛋白激酶活性0.002hsa04210细胞凋亡上调1.730.0430.44679hsa04640上调1.720.0430.44666hsa04145吞噬体上调1.700.0450.446126hsa04010 MAPK上调1.690.0460.446192GO：0030332细胞周期蛋白结合0.003GO：0044389泛素样蛋白连接酶结合0.003GO：0036002mrna前体结合0.003GO：1990404蛋白ADP-核糖基化酶活性0.003GO：0050840细胞外基质结合0.003GO：0071558组蛋白脱甲基酶活性（h3-k27特异性）0.003GO：0030331雌激素受体结合0.004GO：00475553′，5′-环GMP磷酸二酯酶活性0.005GO：0003950NAD+ ADP-核糖基转移酶活性0.006GO：0097199GO：0019900半胱氨酸型内肽酶活性参与了凋亡信号通路激酶结合0.0070.007GO：0004145二胺N-乙酰转移酶活性0.007GO：0005254氯通道活性0.008GO：0003677DNA结合0.008分子功能（MF）GO：0022625GO：0022627GO：0042788GO：0005685GO：0015630GO：0005829胞质核糖体大亚基胞质核糖体小亚基U1 snRNP微管细胞骨架<.001<.001<.001<.001<.0010.001GO：0015030卡哈尔小体0.002GO：0034715pICln-Sm蛋白复合物0.003GO：0005853真核翻译延伸因子1复合物0.004GO：0070847核心介体复合物0.004GO：0045202突触0.005GO：0005654核质0.005GO：0005634核0.006GO：0033565ESCRT-0复合物0.007GO：0005847mRNA切割和多聚腺苷酸化特异性因子0.007GO：0010008复杂内体膜0.008F. Almsned等人医学信息学解锁23（2021）1005636==+===- -- -- -- -- -=-a基因p值拟合优度的Kolmogorov-Smirnov检验在另一项研究中发现MS中DDX3Y下调（Log2FC 2.45） （表 7）， 这是 符合 我们的发现（Log2FC 9.87; p.与XIST类似，DDX3Y是在SJL小鼠品系中受到影响。51雄性和雌性小鼠都下调了DDX3y 表达（Log 2FC-雌性11.04;Log 2FC-雄性9.34）（表7）。KDM5D和KDM6A（赖氨酸脱甲基酶（KDM））均通过三甲基化调节组蛋白3的活性 在的 月4 赖氨酸 残基 （H3K4me3） [60]第一章。 KDM6a显示轻微上调（Log2FC 0.93; p.调整0.001）而 KDM 5D 显 示 出 巨 大 的 降 低 （ Log 2FC-9.95; p. 调 整 0.001 ） 。McDonough等人发现，与对照组相比，甜菜碱（一种甲基供体）和H3K4me3在MS皮质的神经元（NeuN）核中均减少[61]。机械学实验研究表明，减少H3K4me3甲基化可能导致MS皮质中的呼吸链酶缺陷[61]。这些发现暗示H3 K4 me 3与MS的神经退行性过程之间存在联系。EIF 1AY是一个重要的翻译起始因子，可以稳定起始剂Met-tRNA到40S 核糖体 亚基 结合 [62]. EIF 1AY向下-调节（Log2 FC第10.41页0.001）可能是其中之一降低RPS4Y1表达水平的因素。UTY（泛在转录的含三肽重复序列基因）是UTX基因的Y染色体同源物，最近与EAE和可能的MS相关[63]。此外，MS中主要组织相容性复合物（MHC）抗原遗传风险的作用与UTY参与有关[64]，其中显示UTX/UTY（KDM 6A）促进参与终末胸腺细胞分化的特定基因子集的表达，特别是S1 pr 1，其编码胸腺细胞出现所需的鞘氨醇磷酸受体gence. 我们发现UTY较低（Log2 FC-10.03，p.调整0.001）可能表明不完全的T细胞分化对MS发病机制的贡献。Avasarala等人发现，与HC相比，MS同胞的B淋巴细胞中ZFY下调（表7），同意我们的调查结果（Log2 FC9.79，p. adjusted 0.001）[52].MERTK（MER原癌基因，酪氨酸激酶）基因与两个大型独立队列中MS易感性增加相关[25，65]。与影响巨噬细胞通过MERTK途径吞噬人髓鞘的能力的对照相比，发现MS患者的单核细胞源性巨噬细胞（MDM）中MERTK表达降低，这与我们的发现相矛盾（Log2 FC1.69，p. adjusted 0.001）[66].我们认为MERTK表达的增加导致单核细胞源性巨噬细胞的能力激增吞噬人髓磷脂我们的观点得到了先前研究的支持，这些研究证明了外周血来源的单核细胞募集到CNS中[67，68]。新发现的五个基因（RPS4Y1，EIF1AY，DDX3Y，KDM5D和XIST）是性别特异性转录生物标志物[69]。这些基因表达的显著改变可以用实验组的性别分配不平衡然而，在先前讨论的研究中，雄性和雌性小鼠上调了XIST表达（Log 2FC-雌性3.84; Log 2FC-雄性3.54）[51]。“趋化因子信号传导“、“Jak-STAT信号传导“、“Toll样受体信号传导“和“NOD样受体信号传导“KEGG通路（显著上调）在先天性和/或适应性免疫应答中起作用[ 70-77 ]。我们关于“Jak-STAT信号通路“、“Toll样受体信号通路“和“钙信号通路“参与的发现与早期研究一致[ 78 ]。“Jak-STAT信号传导途径“、“Toll样受体信号传导途径“和“核糖体“在另一项研究中得到丰富[ 79 ]。趋化因子GPCR激酶（GRK）可磷酸化激活的GPCR，从而促进受体脱敏[80]。我们发现GRK在我们的分析中下调（表S3和图S4）。下调已经与MS发病机制有关。GRK2水平在复发缓解型MS中显著降低图三. 基因本体（GO）分析。 前20个重要的术语，结构化网络（生物过程（BP）、分子功能（MF）和细胞成分（CC））。富集评分=-log10（p值）。GO分析生物过程，或操作，有关的功能，综合生物单位：细胞、组织、器官和生物体（A）。分子功能域的GO分析，基因产物在分子水平上的基本活性，如结合或催化（B）。细胞组分结构域的GO分析，包括细胞或其细胞外环境的部分（C）。F. Almsned等人医学信息学解锁23（2021）1005637==-表6用于检索相互作用基因/蛋白质数据库的搜索工具（STRING）鉴定了局部网络簇。在先天免疫反应调节中至关重要[77]。NOD样受体是病原体相关分子模式的细胞内传感器，通过吞噬作用和损伤相关分子模式进入细胞。本地群集术语最佳描述基因映射富集得分P.值a与细胞应激相关的细胞因子[83]。这解释了单核细胞的上调模式（作为体内先天免疫应答的一部分）和先天免疫在MS发病机制中的作用[77]。“内吞作用“和“吞噬体“途径的上调可能强调先天免疫在发病机制中的作用，因为这两种途径和“NOD样受体信号传导途径“同时上调[ 84-86 ]。此外，它可以通过单核细胞衍生的巨噬细胞（MDM）的过度活化来解释，这与 的 MERTK 基因 过表达 （Log2FC一点六九， p. 调整<0.001），并得到先前研究的支持[67，68]。JAK/STAT是免疫系统（先天性和适应性）用于调节免疫应答的最基本的信号转导途径系统之一[87]。JAK/STAT通路的异常启动可能导致致病性T辅助1（Th1）和T辅助17（Th 17）细胞的激活;巨噬细胞、中性粒细胞和树突状细胞（DC）的活化;以及促炎细胞因子的过度产生，所有这些都有助于MS的发病机制[88-90 ]。上调的“Jak-STAT信号通路“与关于这一问题的实验发现一致。因此，在开发特异性JAK抑制剂方面取得了显着进展，这些抑制剂在治疗自身免疫性疾病方面显示出巨大的前景[91]。迄今为止的研究表明，“Toll样受体信号传导途径“通过Toll样受体（TLR）的失调促进MS的发展，TLR通过激活下游信号（如MAPK和NF-κB）诱导严重的炎症 反 应 [ 92-94 ] 。 在 我 们 的 研 究 中 发 现 富 集 的 髓 样 分 化 因 子 88（MyD88）（GO：0002755：Myd88依赖性toll样受体信号传导途径）是主要TLR的衔接子[94]。已经开发了几种TLR-MyD 88抑制剂以应用于各种自身免疫性疾病，包括MS。然而，这些应用仍处于临床前测试阶段[95]。B细胞（“B细胞受体信号传导途径”）和T细胞被认为是通过不同机制在MS发病机制中的关键参与者[96、97]。激活 的细胞生存和增殖（“MAPK信令”）和促炎（已经在MS患者的免疫细胞中发现了这种途径，主要是在B细胞中[98]。单核细胞中两种途径的激活可能表明B细胞和单核细胞之间存在类似的信号驱动。Albitar等人发现泛素-蛋白酶体系统的在用IFN-β-1b治疗前MS患者中，

下载后可阅读完整内容，剩余1页未读，立即下载