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整合生物信息学分析与RT-qPCR实验验证,研究慢性阻塞性肺疾病中免疫细胞和端粒相关生物标志物
Authors Wang S , Tang W, Yang H
Received 15 August 2025
Accepted for publication 19 November 2025
Published 28 November 2025 Volume 2025:20 Pages 3839—3854
DOI https://doi.org/10.2147/COPD.S556818
Checked for plagiarism Yes
Review by Single anonymous peer review
Peer reviewer comments 3
Editor who approved publication: Professor Richard Russell
作者:王生伟
,汤炜炜,杨海霞
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目的:慢性阻塞性肺疾病(COPD)是目前最常见的疾病之一。既往研究发现,免疫细胞和端粒可能影响COPD的发病机制,但它们在COPD中的联合作用机制尚不明确。本研究旨在探讨端粒相关基因和免疫细胞在COPD诊断中的价值及其协同作用机制,从而为COPD的临床管理提供新的思路。
患者与方法:本研究从公共数据库中获取了19例COPD患者、24例对照样本以及2086个端粒相关基因(TRG)的数据。通过差异表达分析获得COPD组和对照组之间的差异表达基因(DEG)。通过加权基因共表达网络分析(WGCNA)获得与不同免疫细胞相关的关键模块基因(DIC)。随后,通过对所有基因进行交集分析,利用机器学习算法并验证表达水平,进一步鉴定了生物标志物。此外,构建了列线图,并采用了生物标志物的基因集富集分析(GSEA)。从数据库中获取了与生物标志物相关的转录因子(TFs)、microRNA(miRNAs)和药物。通过逆转录定量聚合酶链式反应(RT-qPCR)验证了10个临床样本中生物标志物的表达。
结果:本研究鉴定出ALDH2和HNMT为生物标志物。列线图结果表明,该模型对慢性阻塞性肺疾病(COPD)具有出色的预测能力(曲线下面积(AUC)= 0.88)。此外,ALDH2和HNMT在连接、淀粉和蔗糖代谢中富集。此外,共有6个转录因子(如ELF3)和2个miRNA(如miR-206)与ALDH2和HNMT相关,而氯氮平是目前已知与ALDH2和HNMT均相关的药物。最后,RT-qPCR结果与生物信息学分析结果一致。
结论:本研究鉴定了2个生物标志物(ALDH2和HNMT),它们可能作为COPD的潜在治疗靶点。基于这些生物标志物构建的列线图模型用于COPD的临床辅助诊断。本研究为改进COPD的诊断流程和个体化治疗策略提供了新的科学依据。
关键词:慢性阻塞性肺疾病,端粒,免疫细胞,生物标志物