单细胞和批量RNA测序数据的整合分析揭示了用于诊断和评估乳糜泻的T细胞特异性生物标志物：一种全面的生物信息学方法

《Current Bioinformatics》：Integrative Analysis of Single Cell and Bulk RNA Sequencing Data Reveals T-Cell Specific Biomarkers for Diagnosis and Assessment of Celiac Disease: A Comprehensive Bioinformatics Approach

　　本研究通过整合单细胞RNA测序和转录组数据，利用多工具分析鉴定出115个差异表达基因，揭示HLA-DRA/DRB1等关键蛋白及YY1等转录因子在儿童节饮食病T细胞中的调控作用，并通过ROC分析验证其诊断潜力，为临床生物标志物开发提供依据。

　　

摘要

引言：乳糜泻（CD）是一种常见的自身免疫性疾病，由特异性针对麸质的CD4+ T细胞和CD8+ T细胞的激活引起，进而导致上皮层内的细胞死亡。尽管目前尚无成熟的CD诊断生物标志物，本研究旨在通过比较单细胞RNA测序（scRNA-seq）和转录组数据，寻找与T细胞相关的新基因生物标志物，这些标志物可能用于CD的诊断和评估。

方法：从NCBI数据库收集scRNA和RNA-seq数据集，使用R studio中的Seurat软件包以及统计分析工具GREIN服务器来识别差异表达基因（DEGs）。随后，利用DAVID、FunRich、STRING和NetworkAnalyst工具探索重要的信号通路、关键枢纽蛋白和基因调控因子。

综合分析后，共鉴定出115个差异表达基因。免疫系统通路中的外泌体、MHC II类受体活性、免疫反应、干扰素γ信号传导以及旁观者B细胞激活是显著的相关基因本体（GO）和代谢通路。此外，通过拓扑算法从蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络中发现了两个枢纽蛋白HLA-DRA和HLA-DRB1。通过对调控网络的分析，我们确定了四个关键的转录因子（TF），包括YY1、FOXC1、GATA2和USF2，以及七个具有转录和转录后调控作用的miRNA（如hsa-mir-129-2-3p和hsa-mir-155-5p等）。使用接收者操作特征（ROC）分析对枢纽蛋白和转录因子进行验证，结果表明其曲线下面积（AUC）具有较高的可靠性。

结论：本研究利用单细胞RNA测序和转录组数据分析，确定了与CD进展过程中T细胞相关的独特蛋白质生物标志物。未来需要进一步的实验研究来验证这些潜在的枢纽蛋白、转录因子和miRNA作为临床生物标志物的有效性。