基于SVM模型鉴定狼疮性肾炎脂代谢关键标志物及Alisol B 23-乙酸酯的调控机制与治疗潜力

【字体: 时间:2025年06月11日 来源:Gene 2.6

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  本研究针对狼疮性肾炎(LN)中脂代谢紊乱的临床难题,通过整合生物信息学与实验验证,筛选出CD36等11个关键脂代谢相关基因(LMRGs),并揭示天然化合物Alisol B 23-乙酸酯(ABA)通过抑制CD36/NF-κB通路改善炎症和脂质沉积的作用机制。该研究为LN的精准诊疗提供了新靶点,发表于《Gene》杂志。

  

系统性红斑狼疮(SLE)是一种累及多器官的自身免疫性疾病,其中狼疮性肾炎(LN)是最严重的并发症之一。当前LN治疗主要依赖糖皮质激素和免疫抑制剂,但长期使用会带来显著副作用。值得注意的是,SLE患者普遍存在血脂异常,这种代谢紊乱与LN的进展密切相关。然而,脂代谢异常如何参与LN发病的具体分子机制尚不清楚,这成为制约LN精准治疗的关键科学问题。

浙江中医药大学的研究团队在《Gene》发表最新研究,通过整合生物信息学分析和实验验证,揭示了脂代谢重编程在LN中的核心作用,并发现天然化合物Alisol B 23-乙酸酯(ABA)的治疗潜力。研究人员首先利用GEO数据库中4个LN数据集(GSE104948、GSE112943等)进行差异表达分析,结合776个脂代谢相关基因(LMRGs)筛选出11个关键基因。通过支持向量机(SVM)模型进一步鉴定出5个最具诊断价值的LMRGs(PIK3CG、CYP27B1、FADS1、TNFAIP8和CD36)。

关键技术方法包括:1)基于GEO数据库的转录组数据分析;2)SVM机器学习建模;3)体外实验验证ABA对CD36的调控作用;4)小鼠LN模型评估ABA治疗效果;5)转录组测序分析肾脏基因表达谱。

研究结果:

  1. 通路富集分析
    GO分析显示差异表达基因(DEGs)显著富集于炎症反应、免疫调节等生物过程。KEGG通路分析揭示NF-κB、PPAR等信号通路异常激活,提示脂代谢与炎症的交互作用。

  2. LMRGs的鉴定与验证
    通过SVM模型从11个候选LMRGs中筛选出5个核心基因。CD36在LN患者肾组织中表达显著升高,且与疾病活动度正相关。

  3. ABA的体外作用机制
    ABA处理可剂量依赖性抑制ox-LDL诱导的CD36表达,降低NF-κB磷酸化水平,减少巨噬细胞ROS生成和脂质蓄积。

  4. ABA的体内治疗效果
    在LN小鼠模型中,ABA治疗显著改善肾功能指标(降低血清肌酐和尿素氮),减轻肾小球硬化和免疫细胞浸润。转录组分析发现ABA调控172个脂代谢相关基因,包括Cd36、Ppara等。

讨论与结论:
该研究首次系统阐明了脂代谢重编程在LN发病中的关键作用,建立了LMRGs的分子标签。特别重要的是,发现ABA通过靶向CD36调控NF-κB信号通路,实现"代谢-免疫"双调节:一方面减少ox-LDL摄取缓解脂毒性,另一方面抑制炎症因子释放。这种多靶点作用特点使其相比传统免疫抑制剂更具优势。

从转化医学角度看,研究提出的5个LMRGs可作为LN诊断的新型生物标志物组合,而ABA则展现出良好的临床转化前景。该成果不仅为LN的精准分型提供了理论依据,也为开发基于代谢调控的新型治疗方案奠定了实验基础。未来研究可进一步优化ABA的给药方案,并探索其与其他免疫调节剂的协同效应。

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