關(guān)于非腫瘤生信侥钳,我們也解讀過很多,主要有以下類型
1 單個疾病WGCNA+PPI分析篩選hub基因刹勃。
2 單個疾病結(jié)合免疫浸潤,鐵死亡嚎尤,自噬等基因集荔仁,機(jī)器學(xué)習(xí)算法等。
3 兩種相關(guān)疾病聯(lián)合分析芽死,包括非腫瘤結(jié)合非腫瘤乏梁,非腫瘤結(jié)合腫瘤或者非腫瘤結(jié)合泛癌分析
4 基于分型的非腫瘤生信分析
5 單細(xì)胞結(jié)合普通轉(zhuǎn)錄組生信分析
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研究背景:
擴(kuò)張型心肌病(DCM)是一種伴有結(jié)構(gòu)和功能異常的非缺血性心肌疾病关贵。炎癥反應(yīng)在擴(kuò)張型心肌病(DCM)中很重要遇骑。然而,炎癥反應(yīng)基因(IRGs)在DCM中的表達(dá)及其調(diào)控機(jī)制尚未得到很好的闡明揖曾。DCM的病因包括遺傳落萎、感染、炎癥炭剪、自身免疫疾病练链、接觸毒素以及內(nèi)分泌或神經(jīng)肌肉原因。心肌損傷奴拦,無論是遺傳或環(huán)境來源媒鼓,誘導(dǎo)炎癥和免疫細(xì)胞募集到心臟。對DCM中炎癥反應(yīng)的細(xì)胞特異性和調(diào)節(jié)機(jī)制的描述可能有助于識別新的生物標(biāo)志物或治療靶點(diǎn)错妖。
利用scRNA (GSE145154)和bulk RNA測序數(shù)據(jù)(GSE141910)進(jìn)行生物信息學(xué)分析绿鸣,流程圖如圖1所示。
研究結(jié)果:
一暂氯、單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組分析顯示DCM的異質(zhì)性
1潮模、在對scRNA-seq數(shù)據(jù)集進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和過濾后,共保留27,665個CD45+細(xì)胞用于進(jìn)一步分析株旷。每個樣本的表達(dá)式配置文件如圖2(a)所示再登。
2、標(biāo)準(zhǔn)化基因表達(dá)和PCA分析晾剖,選擇20個主成分用于可視化的UMAP(圖2(b)和2(c))锉矢。
3、根據(jù)標(biāo)記基因或已知細(xì)胞譜系將細(xì)胞分為23個簇(圖3(a)和3(b))齿尽。
4沽损、標(biāo)記基因和前三個DEG的表達(dá)水平見點(diǎn)圖(圖3(c))和小提琴圖(圖3(d))。
5循头、展示每個樣品中不同細(xì)胞團(tuán)簇的分布(圖3(e))绵估,并比較了DCM和健康對照(HC)樣品的細(xì)胞團(tuán)簇比例(圖3(f))炎疆。
二、DCM組織中細(xì)胞簇的IRG評分
1国裳、選擇IRG集計(jì)算每個細(xì)胞簇的活性評分形入,并根據(jù)最優(yōu)閾值確定活性細(xì)胞群(圖4(a)和4(b))。
2缝左、GO和KEGG分析研究了活性細(xì)胞亞群的功能特征亿遂。這些生物功能主要與免疫反應(yīng)相關(guān)(圖4(c) 4(f))。
三渺杉、RNA分析顯示DCM具有特異的基因譜蛇数。
1、在DCM和HC樣品中測定了DEGs的表達(dá)譜是越,共發(fā)現(xiàn)了1049個DEGs耳舅,其中上調(diào)基因735個,下調(diào)基因314個(圖5(a)和5(b))倚评。
2浦徊、對鑒定的DEGs進(jìn)行GO和KEGG富集分析。與DCM中scRNA測序活性細(xì)胞的功能特征一致蔓纠,我們發(fā)現(xiàn)共有72條共同通路辑畦,主要集中在免疫反應(yīng),如免疫球蛋白受體結(jié)合(圖5(c)- 5(f))腿倚。
四纯出、篩選共同的IRGs和調(diào)控網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
1、活性細(xì)胞簇DEGs敷燎、體細(xì)胞測序DEGs和炎癥反應(yīng)相關(guān)基因之間的交集被定義為常見IRGs(圖6(a))暂筝。
2、從TRRUST數(shù)據(jù)庫中獲取了常見轉(zhuǎn)錄因子硬贯。鑒定出了48個與常見IRGs相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子焕襟,這些轉(zhuǎn)錄因子、活性細(xì)胞集群DEGs和RNA測序DEGs之間的交集如圖6(c)所示饭豹。
3鸵赖、活性細(xì)胞群DEGs中保留了9個轉(zhuǎn)錄因子,RNA測序DEGs中保留了的轉(zhuǎn)錄因子拄衰,包括NFKB1它褪、EGR1、SPI1翘悉、ETS1茫打、HIF1A、CEBPB、ETS2老赤、REL轮洋、JUN、STAT4和MYB抬旺。轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)式如圖6(d)所示弊予。
4、ETS1可能在IRGs的轉(zhuǎn)錄調(diào)控中扮演著樞紐基因的重要角色(圖6(e))嚷狞。
5块促、基于ncRNA構(gòu)建了常見IRG的ceRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)(圖6(f))。
五床未、潛在的針對常見IRGs的藥物
1、利用DGIdb數(shù)據(jù)庫中基于常見IRG的基因-藥物相互作用數(shù)據(jù)確定了候選藥物振坚。
2薇搁、ALOX5與藥物和轉(zhuǎn)錄因子的相互作用最多,因此被選為附加的分析(圖7)渡八。
總結(jié):
在本研究中啃洋,分析了scRNA-seq數(shù)據(jù),以表征免疫細(xì)胞的分布和IRGs在DCM中的表達(dá)譜屎鳍。DCM組與HC組細(xì)胞團(tuán)簇分布差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義宏娄。共檢出23個細(xì)胞群,DCM組dc逮壁、B細(xì)胞孵坚、NK細(xì)胞、T細(xì)胞比例高于HC組窥淆。此外卖宠,DCs在DCM中表達(dá)更多的IRGs,活性細(xì)胞DEGs主要富集于免疫反應(yīng)途徑忧饭。研究結(jié)果表明扛伍,樹突狀細(xì)胞中IRGs活性的增加可能通過調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)在DCM中發(fā)揮重要作用。