摘要

目的：炎症和铁死亡属于心肌缺血再灌注损伤（MIRI）重要病理生理特征，但两者的关联及其在MIRI中确切的机制尚未阐明。本研究采用单细胞转录组学技术，研究了MIRI过程中不同细胞亚型的变化，以及铁死亡相关基因和免疫浸润的调节网络。

方法：从GEO数据库中获得GSE146285、GSE83472、GSE61592和GSE160516数据集。记录了组织样本中的每种细胞亚型并使用Seurat包进行数据预处理、标准化和聚类。通过Cellphonedb工具分析细胞间的配体受体关系，使用hdWGCNA分析构建基因共表达网络，结合GSVA和GSEA对基因集进行功能富集和通路分析。此外，利用Lasso回归和SVM算法筛选识别疾病的特征基因，并进行免疫细胞浸润分析。建立MIRI大鼠模型，取标本进行RT-qPCR和Western blot验证。

结果：C2、C6、C11亚型MIRI样本所占比例显著高于对照样本。三个与铁死亡相关的基因(CD44, Cfl1和Zfp36)被鉴定为MIRI核心基因。这些核心基因的表达与肥大细胞和单核细胞免疫浸润细胞显著相关。实验验证证实了Cd44和Zfp36在MIRI中的表达水平上调，与现有的研究趋势一致。

结论：本研究采用单细胞转录组学技术来研究MIRI潜在的分子机制。发掘了许多重要的细胞亚型、基因调控网络和疾病相关的免疫浸润。这些发现为MIRI的诊断和治疗提供了新的信息和潜在的治疗靶点。