肺动脉高压与铜死亡相关标记基因和免疫特征的分析研究.pdf

D O I:1 0.3 9 6 9/j.i s s n.2 0 9 6-6 1 1 3.2 0 2 3.0 2.0 0 9引用格式:王岩岩,苏 远.肺动脉高压与铜死亡相关标记基因和免疫特征的分析研究J.巴楚医学,2 0 2 3,6(2):3 1-3 8.基金项目:国家自然科学基金面上项目(N o:3 1 7 7 1 2 7 5)作者简介:王岩岩,女,硕士在读,研究方向为呼吸系统疾病。E-m a i l:w a n g y y 6 1 2h u s t.e d u.c n通信作者:苏远,男,博士,副主任医师,主要从事慢性气道炎症疾病的分子机制和呼吸介入病学相关研究。E-m a i l:s u y u a n 3 1 9s i n a.c o m肺动脉高压与铜死亡相关标记基因和免疫特征的分析研究王岩岩 苏 远(华中科技大学 同济医学院 附属协和医院 呼吸与危重症医学科,湖北 武汉 4 3 0 0 2 2)摘要:目目的的:肺动脉高压(P AH)是一种严重危害人类健康的心肺疾病,组织中铜浓度的异常会导致P AH进展。本研究旨在利用生物信息学分析P AH中铜死亡相关性基因表达及其免疫学特征。方方法法:首先利用G E O数据集获取表达差异基因,再通过加权相关网络分析(WG C NA)检索与铜死亡相关的P AH模块,并将其与差异基因取交集,进行最小绝对值选择与收缩算子L A S S O分析,然后采用受试者工作特征(R O C)曲线和外部数据集验证模型的诊断价值。最后,使用单样本基因集富集分析量化P AH表达谱中免疫细胞的浸润水平及与特征基因的关系。结结果果:通过对3 9 9 9个P AH表达差异性基因进行K E G G分析,发现差异基因主要在神经活性配体-受体相互作用、mTO R信号通路和c AMP信号通路中富集。将差异基因与1 9个铜死亡相关基因取交集,共获得3个基因L I A S、L I P T 1和N F E 2 L 2。WG C NA表明,绿黄色模块与P AH的3个铜死亡相关差异基因显著相关,其与P AH差异基因相交后共获得4 9 0个候选基因,之后通过L A S S O分析获得了N R B P 2、AT G 3、NT 5 M、ME D 2 3、D NA L 4、T R A P P C 9和N E B 这7个关键基因。G S E 1 1 3 4 3 9验证了7个关键基因的表达水平和诊断价值。免疫浸润结果揭示,活化的 C D 4+T 细胞、嗜酸性粒细胞、未成熟树突状细胞、滤泡辅助性T细胞、自然杀伤细胞、C D 5 6 d i m NK细胞和辅助T细胞1与关键基因存在显著性关联。结结论论:铜死亡相关的 P AH共有7个关键 基因(N R B P 2、AT G 3、NT 5 M、ME D 2 3、D NA L 4、T R A P P C 9和N E B),均与免疫浸润密切相关。关键词:肺动脉高压;铜死亡;免疫浸润中图分类号:R 5 4 2.5 文献标志码:A 文章编号:2 0 9 6-6 1 1 3(2 0 2 3)0 2-0 0 3 1-0 8开放科学(资源服务)标识码(O S I D):B i o i n f o r m a t i c s A n a l y s i s o f C u p r o p t o s i s-R e l a t e d M a r k e r G e n e s a n d I mm u n o l o g i c a l C h a r a c t e r i z a t i o n f o r P u l m o n a r y A r t e r i a l H y p e r t e n s i o nW a n g Y a n y a n S u Y u a n(D e p a r t m e n t o f R e s p i r a t o r y a n d C r i t i c a l C a r e M e d i c i n e,U n i o n H o s p i t a l,T o n g j i M e d i c a l C o l l e g e,H u a z h o n g U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y,Wu h a n 4 3 0 0 2 2,C h i n a)A b s t r a c t O b j e c t i v e:P u l m o n a r y a r t e r i a l h y p e r t e n s i o n(P AH)i s a s e r i o u s c a r d i o-r e s p i r a t o r y d i s e a s e.T h e d e v e l o p m e n t o f P AH m a y b e e x a c e r b a t e d b y a b n o r m a l c o p p e r l e v e l s.I n t h i s s t u d y,c o p p e r-a s s o c i a t e d m a r k e r g e n e s a n d t h e i mm u n o l o g i c a l p r o f i l e o f P AH w e r e i d e n t i f i e d u s i n g b i o i n f o r m a t i c s a n a l y s i s.M e t h o d s:D i f f e r e n t i a l l y e x p r e s s e d g e n e s(D E G s)w e r e i d e n t i f i e d u s i n g t h e G E O d a t a s e t s.T o i d e n t i f y c a n d i d a t e g e n e s,w e s e a r c h e d f o r c u p r o p t o s i s-r e l a t e d P AH m o d u l e s u s i n g w e i g h t e d c o r r e l a t i o n n e t w o r k a n a l y s i s(WG C NA),13巴楚医学 2 0 2 3年第6卷第2期 B A C HU M E D I C A L J O U R N A L,2 0 2 3,V o l.6,N o.2w h i c h w e r e i n t e r s e c t e d w i t h D E G s,a n d s c r e e n e d u s i n g l e a s t a b s o l u t e s h r i n k a g e a n d s e l e c t i o n o p e r a t o r(L A S S O)a n a l y s i s.T h e n t h e d i a g n o s t i c v a l u e w a s c l a r i f i e d b y r e c e i v e r o p e r a t i n g c h a r a c t e r i s t i c(R O C)c u r v e s a n d t h e e x t e r n a l d a t a s e t.F i n a l l y,w e u s e d s i n g l e s a m p l e g e n e s e t e n r i c h m e n t a n a l y s i s(s s G S E A)t o q u a n t i f y t h e r e l a t i v e i n f i l t r a t i o n l e v e l o f i mm u n e c e l l s i n t h e e x p r e s s i o n p r o f i l e a n d t h e i r r e l a t i o n s h i p w i t h h u b g e n e s.R e s u l t s:K E G G a n a l y s i s o f 3 9 9 9 D E G s i n d i c a t e d t h a t D E G s w e r e s i g n i f i c a n t l y e n r i c h e d m a i n l y i n n e u r o a c t i v e l i g a n d-r e c e p t o r i n t e r a c t i o n,t h e mTO R s i g n a l l i n g p a t h w a y,a n d t h e c AMP s i g n a l l i n g p a t h w a y.T h r e e g e n e s,i n c l u d i n g L I A S,L I P T 1,a n d N F E 2 L 2,w e r e o b t a i n e d b y i n t e r s e c t i n g D E G s w i t h 1 9 c u p r o p t o s i s-r e l a t e d g e n e s.WG C NA d e m o n s t r a t e d t h a t t h e g r e e n-y e l l o w m o d u l e w a s t h e m o s t s i g n i f i c a n t l y a s s o c i a t e d w i t h t h r e e c u p r o p t o s i s-r e l a t e d D E G s i n P AH.A t o t a l o f 4 9 0 g e n e s w e r e o v e r l a p p e d b y m o d u l e g e n e s a n d D E G s.A s a r e s u l t,t h e r e w e r e 7 h u b g e n e s i n c l u d i n g N R B P 2,AT G 3,NT 5 M,ME D 2 3,D NA L 4,T R A P P C 9,a n d N E B o b t a i n e d b y L A S S O a n a l y s i s.T h e n,G S E 1 1 3 4 3 9 w a s u s e d t o v a l i d a t e t h e e x p r e s s i o n l e v e l o f t h e 7 c a n d i d a t e g e n e s a n d t h e i r d i a g n o s t i c p r e d i c t i v e p e r f o r m a n c e.T h e i mm u n e i n f i l t r a t i o n r e s u l t s r e v e a l e d t h a t t h e h u b g e n e s w e r e s i g n i f i c a n t a s s o c i a t e d w i t h a c t i v a t e d C D 4+T c e l l s,e o s i n o p h i l s,i mm a t u r e d e n d r i t i c c e l l s,f o l l i c u l a r h e l p e r T c e l l s,n a t u r a l k i l l e r c e l l s,C D 5 6 d i m NK c e l l s a n d T h 1 c e l l s.C o n c l u s i o n:T h e r e a r e s e v e n k e y g e n e s,i n c l u d i n g N R B P 2,AT G 3,NT 5 M,ME D 2 3,D NA L 4,T R A P P C 9 a n d N E B,i n P AH a s s o c i a t e d w i t h c u p r o p t o s i s,w h i c h a r e c l o s e l y r e l a t e d t o i mm u n e i n f i l t r a t i o n.K e y w o r d s p u l m o n a r y a r t e r i a l h y p e r t e n s i o n;c u p r o p t o s i s;i mm u n e i n f i l t r a t i o n 肺血管收缩、重塑和炎症浸润,是肺动脉高压(p u l m o n a r y a r t e r i a l h y p e r t e n s i o n,P AH)形成的重要机制。P AH治疗效果差,通常会导致右心室后负荷进行性加重而发展为右心衰竭1。P AH是指静息时平均肺动脉压 2 0 mmH g,肺动脉楔压 1 5 mmH g,肺血管阻力3 W o o d单位2。患者首发表现为呼吸困难,继而出现乏力、四肢肿胀、心悸、头昏和晕厥等症状2。超声心动图是P AH最重要的筛查手段,而确诊需依赖右心导管检查3。近年来P AH的治疗有了一定的进步,患者5年生存率约为6 8%4。P AH的发生与基因突变、内皮细胞功能紊乱、表观遗传修饰、D NA损伤及氧化应激等有关5,常导致肺血管周围炎症和免疫细胞浸润,促进了肺血管平滑肌细胞的过度收缩和增殖。其中I L-1、I L-6、I L-1 8及单核细胞趋化蛋白及淋巴细胞、巨噬细胞、树突状细胞及肥大细胞均参与了这一过程6-7。铜离子是维持生物体活性的必需辅助因子,在调控肿瘤血管内皮细胞的增殖和伤口愈合方面亦具有重要作用。铜与脂酰化蛋白结合并储存在线粒体基质中,过量的铜会导致细胞毒性。研究表明,在P AH患者和动物中,组织和血清的铜浓度均显著升高,铜浓度降低可减轻肺动脉血管病变的程度,增强大鼠的心肌功能,提示铜离子稳态失衡可能在P AH的发展中发挥了重要作用8。铜死亡是最近发现的一种新的细胞死亡形式,主要是铜与三羧酸循环中脂质成分的直接结合所引起,因脂质酰化蛋白聚集和铁硫簇的丢失,导致急性蛋白毒性应激反应并促使细胞的死亡9。因此,我们设想,铜死亡可能在一定程度上参与调控P AH的发生发展。在本研究中,我们分析P AH差异表达的铜死亡相关基因(c u p r o p t o s i s-r e l a t e d g e n e s,C R G s)和免疫特征。基于加权相关网络分析(w e i g h t e d c o r r e l a t i o n n e t w o r k a n a l y s i s,WG C NA)鉴定出差异性表达基因(d i f f e r e n t i a l l y e x p r e s s e d g e n e s,D E G s),并分析其生物学功能。最小绝对值选择与收缩算子(l e a s t a b s o-l u t e s h r i n k a g e a n d s e l e c t i o n o p e r a t o r,L A S S O)分析用于筛选具有P AH诊断价值的模型基因。单样本基因集富集分析(s i n g l e s a m p l e g e n e s e t e n r i c h m e n t a n a l y s i s,s s G S E A)用于探索免疫细胞浸润的相对水平及其与模型基因的相关性,从而更好地了解铜死亡对于P AH的影响。1 材料和方法1.1 资料下载所有数据集均来自G E O数据库(h t t p s:/www.n c b i.n l m.n i h.g o v/g e o/)。我 们 下 载 了G S E 1 5 1 9 7和G S E 1 1 3 4 3 9的基因表达谱。G P L 6 4 8 0作为测序平台,将G S E 1 5 1 9 7数据集作为训练集,一共包括3 1个样本,含有1 8个P AH病 例 和1 3个 健 康 对 照。G P L 6 2 4 4作为测序平台,将来自G S E 1 1 3 4 3 9数据集的2 6个样本作为验证集,包括1 5名P AH患者和1 1名健康对照。23巴楚医学 2 0 2 3年第6卷第2期 B A C HU M E D I C A L J O U R N A L,2 0 2 3,V o l.6,N o.21.2 差异基因的鉴定、功能富集和铜死亡相关基因的鉴定使用R软件的“l i mm a”包对G S E 1 5 1 9 7数据集的表达矩阵进行差异分析。差异表达基因的筛选标准调整为P0.5,其表达分布以热图和火山图呈现。使用软件包“c l u s t e r P r o f i l e r”,“c i r c l i z e”和“e n r i c h p l o t”对差异基因行京都基因和基因组 百 科 全 书(k y o t o e n c y c l o p e d i a o f g e n e s a n d g e n o m e s,K E G G)分析,其中P0.0 5被定义为具有统计学差异。我们参考之前的研究纳入了1 9个与铜死亡相关的基因1 0,利用维恩图获得与铜死亡相关的D E G s,并在火山图和热图中显示。1.3 加权基因共表达网络的构建借助R软件中的“WG C NA”包对G S E 1 5 1 9 7的表达谱数据进行了加权相关网络分析。首先过滤异常值以消除异常样本并增加模型稳定性,然后选择合适的软阈值,建立拓扑重叠矩阵。将矩阵数据转换为邻接矩阵,再进行聚类,根据拓扑重叠识别模块。完成模块特征基因(m o d u l e e i g e n g e n e,ME)的计算,并根据ME合并聚类树中的相似模块绘制出层次聚类树状图。1.4 关键基因的筛选和验证候选关键基因是具有最高模块间连接性的基因,计算基因显著性(g e n e s i g n i f i c a n c e,G S)和模块成员(m o d u l e m e m b e r s h i p,MM)的值以衡量差异表达铜死亡基因和候选模块临床信息之间的显著性,并分析模块和模型之间的显著性关联。从 WG C NA 分析中获得的与铜死亡相关的关键模块基因与D E G s相交获得与P AH和铜死亡相关的候选基因。然后使用R软件中“g l m n e t”包,利用L A S S O分析对候选基因进行分 析 以 选 择 关 键 基 因,并 计 算 它 们 之 间 的S p e a r m a n相关性系数,然后使用“g g p l o t 2”包进行可视化。采用箱形图分析P AH和健康个体关键基因的表达水平。为评估P AH与正常对照的关键基因表达水平,我们进行受试者工作特征曲线(r e c e i v e r o p e r a t i n g c h a r a c t e r i s t i c,R O C)分析。此外,使用单独的外部数据集(G S E 1 1 3 4 3 9)验证关键基因的表达水平和诊断价值。1.5 免疫细胞浸润及其与中心基因的相关性使用单样本基因集富集分析s s G S E A算法来量化G S E 1 5 1 9 7数据集中9种免疫细胞的相对浸润水平。绘制热图和小提琴图以揭示9种免疫浸润细胞的表达分布,并计算9种免疫浸润细胞与7个关键基因的S p e a r m a n相关性系数,然后使用“g g p l o t 2”包进行可视化。2 结果2.1 差异基因的鉴定、功能富集和铜死亡相关基因的鉴定基于调整后的P0.5,对G S E 1 5 1 9 7数据集的表达矩阵进行差异分析,共得到3 9 9 9个D E G s,包括2 2 7 6个上调基因和1 7 2 3个下调基因。为了确定潜在的生物学功能和细胞通路,我们进行了K E G G分析,发现D E G s主要调控神经活性配体受体、雷帕霉素靶蛋白(m a mm a l i a n t a r g e t o f r a p a m y c i n,mTO R)信号通路和环磷酸腺苷(c y c l i c a d e n o s i n e m o n o p h o s p h a t e,c AMP)等信号通路(图1 A)。将1 9个铜死亡相关基因与差异基因取交集,结果共获得3个目的基因(图1 B),其中包含1个上调基 因,即L I A S,和2个 下 调 基 因,即L I P T 1,N F E 2 L 2(图1 C)。3个目的基因在P AH和非P AH者中的表达以热图形式呈现(图1 D)。2.2 共表达网络构建和中心模块的识别我们对G S E 1 5 1 9 7数据集 进 行 了WG C NA分析,进一步探索与铜死亡模块相关的基因。我们使用R软件的WG C NA包构建模型,基于无标度网络,发现该模型的最佳软阈值为1 4,其中R2为0.8 7,平均连通性为8.7 7。合并相似模块后,该模型形成2 1个不同的模块(图2 A)。然后,我们关联了共表达模块(图2 B),发现绿黄色模块包含5 0 8个基因,其与铜死亡基因的相关性更高,更符合我们对模块基因与铜死亡基因相关性的要求(图2 C)。2.3 关键基因的鉴定我们将P AH 3 9 9 9个差异表达基因与5 0 8个绿黄色模块基因相交,获得总共4 9 0个候选基因。然后进行L A S S O回归分析,得到1 1个候选基因,删除在验证集(G S E 1 1 3 4 3 9)中正常组和P AH组之间没有显著差异的4个基因,最终得到7个关键基因:核受体结合蛋白2(n u c l e a r r e c e p t o r b i n d i n g p r o t e i n 2,N R B P 2)、自噬相关基因3(a u t o p h a g y-r e l a t e d g e n e s 3,AT G 3)、线 粒 体 重 组5 -核 苷 酸 酶(r e c o m b i n a n t 5 -n u c l e o t i d a s e m i t o c h o n d r i a l,NT 5 M)、调 节 素2 3(m e d i a t o r 2 3,ME D 2 3)、动 力 蛋 白 轴 突 轻 链4(d y n e i n a x o n e m a l l i g h t c h a i n 4,D NA L 4)、转运蛋白颗粒复合物9(t r a f f i c k i n g p r o t e i n p a r t i c l e c o m p l e x 9,T R A P P C 9)、伴 肌 动 蛋 白(n e b u l i n,N E B)(图3 A、3 B)。7个关键基因之间的相关性由S p e a r m a n相关性分析证明(图3 C)。33巴楚医学 2 0 2 3年第6卷第2期 B A C HU M E D I C A L J O U R N A L,2 0 2 3,V o l.6,N o.2注:A:K E G G分析;B:铜死亡基因和D E G s之间的维恩图;C:铜死亡基因和D E G s的火山图;D:目的基因在P AH和非P AH患者中的热图图1 差异基因的功能富集和铜死亡基因注A:遗传树图(每个分支代表一个基因,下面每一种颜色代表一个共表达模块);B:模块特征向量聚类热图,合并相似的模块后,共形成2 1个不同的模块;C:模块特征基因和铜死亡差异相关基因之间的相关性热图图2 WG C NA模块的构建43巴楚医学 2 0 2 3年第6卷第2期 B A C HU M E D I C A L J O U R N A L,2 0 2 3,V o l.6,N o.2注:A:关键基因的L A S S O系数曲线;B:L A S S O回归分析验证;C:7个关键基因之间的相关分析热图图3 关键基因的鉴定2.4 关键基因表达水平鉴定及诊断价值P AH组D NA L 4、NT 5 M、T R A P P C 9表达升高(图4)。7个关键基因的曲线下面积(a r e a u n d e r t h e c u r v e,AU C)均0.9 4,表明具备一定的诊断预测性能(图5 A5 G)。在验证集G S E 1 1 3 4 3 9中再次验证7个模型基因的诊断价值(图6 A6 G),结果发现,D NA L 4的AU C值最高,为1.0 0 0。注:A:训练集G S E 1 5 1 9 7对照组和P AH样本之间关键基因的表达水平;B:验证集G S E 1 1 3 4 3 9关键基因的表达水平;与对照组相比,*P0.0 5,*P0.0 0 1图4 关键基因的表达水平和验证-注:A:A T G 3;B:D NA L 4;C:ME D 2 3;D:N E B;E:N R B P 2;F:N T 5M;G:T R A P P C 9图5 关键基因在P AH中的诊断价值53巴楚医学 2 0 2 3年第6卷第2期 B A C HU M E D I C A L J O U R N A L,2 0 2 3,V o l.6,N o.2-注:A:A T G 3;B:D NA L 4;C:ME D 2 3;D:N E B;E:N R B P 2;F:N T 5M;G:T R A P P C 9图6 验证集中关键基因诊断价值2.5 诊断基因与免疫细胞的相关性分析以7个模型基因为基础,应用s s G S E A算法深入研究P AH组和健康对照人群中免疫细胞浸润的差异。G S E 1 0 8 1 1 3样本中免疫细胞的分布如图7 A所示,P AH组织中活化的C D 4+T细胞、嗜酸性粒细胞、未成熟树突状细胞和滤泡辅助性T细胞的浸润明显低于正常组织,而自然杀伤细胞、C D 5 6 d i m自然杀伤细胞和辅助T细胞表达更高,表明这些细胞在P AH的发展中可能具有调控作用(图7 A7 B)。此外,激活C D 4+T细胞与AT G 3、N E B表达呈正相关,与D NA L 4、T R A P P C 9和NT 5 M表 达 呈 负 相 关。C D 5 6 d i m自 然 杀 伤 细 胞 与NT 5 M、T R A P P C 9和NT 5 M表达呈正相关,与AT G 3、N R B P 2和N E B表达呈负相关。未成熟树 突状 细 胞 与N E B、AT G 3、ME D 2 3和N R B P 2表 达 呈 正 相 关,与D NA L 4、T R A P P C 9和NT 5 M表达呈负相关。自然杀伤细胞与D NA L 4、T R A P P C 9和NT 5 M呈正相关,与N E B、AT G 3、ME D 2 3和N R B P 2呈负相关(图7 C)。注:热图(A)和小提琴图(B)显示9种类型的免疫细胞在对照组和P AH样本中的分布;C:7个关键基因与免疫细胞浸润之间的关系图7 P AH相关的免疫分析63巴楚医学 2 0 2 3年第6卷第2期 B A C HU M E D I C A L J O U R N A L,2 0 2 3,V o l.6,N o.23 讨论P AH是一种严重威胁生命健康的心肺疾病,目前临床上已经实现通过靶向激活内皮素-1、前列环素和一氧化氮等关键因子来扩张血管1 1,但疗效有限,未能改善死亡率1 2。研究发现,P AH患者肺组织中铜离子水平显著升高,与P AH发展存在一定相关性,提示铜离子相关代谢可能参与肺动脉高压的调控1 3。铜死亡是一种新型的细胞死亡方式,由细胞内铜超载所诱导,与能量代谢和线粒体功能密切相关,依赖半乳糖介导的线粒体呼吸的细胞对铜死亡的敏感性显著高于依赖葡萄糖诱导的糖酵解细胞9,1 4。在多种病理状态下,肺动脉内皮细胞发生凋亡,失去对肺 动 脉 平 滑 肌 细 胞(p u l m o n a r y a r t e r y s m o o t h m u s c l e c e l l s,P A S MC)的调控,导致P A S MC增殖过度和凋亡减少1 5。P AH发生过程中,缺氧和线粒体活 性 氧(m i t o c h o n d r i a l r e a c t i v e o x y g e n s p e c i e s,mR O S)会 导 致 糖 酵 解 增 加,进 而 抑 制 铜 死 亡1 5,谷胱甘肽可以通过螯合铜离子逆转这一过程9。铜是细胞增殖过程中的重要调节因子,P A S MC增殖需要细胞内铜离子浓度增加。铜离子浓度的增加进一步促进 了 细 胞 增 殖 过 程,并 促 进 活 性 氧(r e a c t i v e o x y g e n s p e c i e s,R O S)生成与谷胱甘肽耗竭,从而影响铜死亡过程。我们猜测,铜死亡可能参与了P AH的发生发展,但具体机制未明。本研究发现铜代谢稳态失衡与P AH疾病进展存在密切的关系,初步筛选出3个P AH相关铜死亡基因L I A S、L I P T 1和N F E 2 L 2。为进一步寻找参与调控P AH的铜死亡关键基因,采用WG C NA构建出的绿黄色模块,L A S S O分析出7个铜死亡关键基因:N R B P 2、A T G 3、N T 5 M、M E D 2 3、D N A L 4、T R A P P C 9、N E B。这些基因与树突状细胞、C D 4+T细胞等免疫细胞浸润密切相关,提示铜死亡可能参与P AH免疫微环境的重塑。我们在多个数据集中验证了7个铜死亡关键基因的诊断价值,认为铜死亡是P AH疾病演变进展的关键环节,可作为P AH风险评估指标和潜在的治疗靶点。此外,本研究发现D E G s主要调控神经活性配体受体、mTO R信号通路。与文献报道一致,抑制mTO R通路可以在缺氧诱导的肺动脉高压小鼠中减弱肺动脉重塑和右心室肥大1 6-1 7AT G 3是自噬的关键基因之一,参与细胞器稳态、缺 血 再 灌 注 损 伤 等 许 多 生 命 过 程1 8。抑 制mTO R通路可启动自噬过程。铜直接结合U n c-5 1样自噬激活激酶,导致自噬复合物的形成,从而调节细胞存活或死亡1 9,mTO R抑制剂可延缓P AH进展2 0。铜死亡可通过多种机制诱导自噬,包括增加自噬相关基因(a u t o p h a g y-r e l a t e d g e n e s,AT G)表达、调节AMP K-mTO R通路等2 1-2 2,但其是否可以通过影响自噬相关过程进而参与P AH的发生发展仍需要进一步研究。NT 5 M存在于线粒体基质中,其活性高低与细胞代谢能力显著相关2 3。不排除NT 5 M可能通过影响线粒体呼吸而调节铜死亡的可能。P AH患者的肺血管周围存在多种炎症细胞和免疫细胞的浸润,所产生的炎症反应促进了肺血流动力学的改变及肺血管的重塑2 4-2 5。综上,本研究尝试将P AH、铜死亡和免疫浸润相关研究进行整合分析,探讨P AH与铜死亡、细胞代谢与免疫浸润之间的复杂关系,筛选出具有P AH诊断价值的7个关键基因,阐明了铜代谢异常所引发的P A S MC快 速 增 殖,促 进 了P AH的 发 生 发 展,为P AH治疗策略提供了新的方向。但本研究存在一定局限性,关于铜死亡机制研究比较少,这限制了我们对铜死亡在P AH中的认识。由于数据库的限制,我们筛选的G E O数据集的样本量较小,缺乏大样本多中心的临床数据。此外,研究结果来自公共数据库,需要基础实验进一步验证。参考文献:1 N a e i j e R,R i c h t e r M J,R u b i n L J.T h e p h y s i o l o g i c a l b a s i s o f p u l m o n a r y a r t e r i a l h y p e r t e n s i o nJ.E u r R e s p i r J,2 0 2 2,5 9(6):2 1 0 2 3 3 4.2 X i a o Y,C h e n P P,Z h o u R L,e t a l.P a t h o l o g i c a l m e c h-a n i s m s a n d p o t e n t i a l t h e r a p e u t i c t a r g e t s o f p u l m o n a r y a r t e r i a l h y p e r t e n s i o n:a r e v i e wJ.A g i n g D i s,2 0 2 0,1 1(6):1 6 2 3-1 6 3 9.3 P o c h D,M a n d e l J.P u l m o n a r y h y p e r t e n s i o nJ.A n n I n t e r n M e d,2 0 2 1,1 7 4(4):I T C 4 9-I T C 6 4.4 M a n d r a s S A,M e h t a H S,V a i d y a A.P u l m o n a r y h y-p e r t e n s i o n:a b r i e f g u i d e f o r c l i n i c i a n sJ.M a y o C l i n-P r o c,2 0 2 0,9 5(9):1 9 7 8-1 9 8 8.5 M i r h a d i E,R o u f o g a l i s B D,B a n a c h M,e t a l.R e s v e r a-t r o l:m e c h a n i s t i c a n d t h e r a p e u t i c p e r s p e c t i v e s i n p u l m o-n a r y a r t e r i a l h y p e r t e n s i o nJ.P h a r m a c o l R e s,2 0 2 1,1 6 3:1 0 5 2 8 7.6 B a r b e r J A,R o m n A,G m e z-S n c h e z M,e t a l.G u i d e l i n e s o n t h e d i a g n o s i s a n d t r e a t m e n t o f p u l m o n a r y h y p e r t e n s i o n:s u mm a r y o f r e c o mm e n d a t i o n sJ.A r c h B r o n c o n e u m o l(E n g l E d),2 0 1 8,5 4(4):2 0 5-2 1 5.7 B o g a a r d H J,M i z u n o S,G u i g n a b e r t C,e t a l.C o p p e r d e p e n d e n c e o f a n g i o p r o l i f e r a t i o n i n p u l m o n a r y a r t e r i a l h y p e r