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基于缺氧和免疫状态确定糖尿病肾病的潜在诊断基因

 

Authors Li C, Su F, Zhang L, Liu F, Fan W , Li Z, Ma J

Received 29 September 2021

Accepted for publication 17 November 2021

Published 14 December 2021 Volume 2021:14 Pages 6871—6891

DOI https://doi.org/10.2147/JIR.S341032

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Editor who approved publication: Professor Ning Quan

背景: 糖尿病肾病(diabetic nephropathy, DN)预后较差,并且早期诊断具有挑战性。幸运的是,基于机器算法探寻 DN 特异性标志物可以促进诊断。
方法:采用 xCell 模型和 CIBERSORT 算法分析免疫细胞与 DN 的关系,采用 WGCNA 分析评价缺氧基因与 DN 相关免疫细胞的调控关系,采用 Lasso 回归和 ROC 回归检测缺氧-免疫状态核心基因诊断 DN 的能力,构建诊断能力强的核心基因的 PPI 网络,讨论缺氧-免疫状态核心基因之间的相互作用。
结果:肾小管中有 519 个差异表达的基因,肾小球中有 493 个差异表达的基因。免疫和缺氧反应参与了肾小球和肾小管的调节。我们发现,有 16 个缺氧相关基因参与了缺氧反应的调控。肾小管中的 17 个缺氧相关基因参与调控蛋白酶体信号通路上的缺氧反应。用 Lasso 和 ROC 回归法来筛选缺氧核心基因。进一步,我们发现 TGFBR3APOLD1CPEB1 和 KDR 在诊断 DN 肾小球病变中具有重要作用;另外,PSMB8PSMB9RHOAVCAM1 和 CDKN1B 对 DN 的肾小管病变具有较高的特异性。
结论:缺氧和免疫反应参与了 DN 的进展;T细胞作为中心免疫反应细胞。TGFBR3APOLD1CPEB1 和 KDR 在诊断 DN 肾小球病变中具有较高的诊断准确性。PSMB8PSMB9RHOAVCAM1 和 CDKN1B 在 DN 肾小管病变中诊断中具有较高的诊断准确性。
关键词:糖尿病肾病,早期诊断,Lasso 模型,细胞,WGCNA,缺氧