基于生物信息学和实验验证，研究复配Mylabris胶囊调节肺腺癌细胞铁死亡（ferroptosis）的机制

《International Journal of Surgery》：Research on the mechanism of compound mylabris capsules regulating ferroptosis in lung adenocarcinoma based on bioinformatics and experimental validation

肺腺癌治疗中，Compound Mylabris Capsules通过调控铁死亡相关靶点CA9、EZH2、NQO1和TERT发挥抗肿瘤作用，结合生物信息学与实验验证发现其有效成分及作用机制。

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摘要 通俗语言总结

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背景：

肺腺癌（LUAD）的特点是发病隐匿且早期易发生转移。因此，迫切需要发现具有强抗肿瘤效果和低毒性副作用的新疗法。本研究旨在通过综合生物信息学分析和实验验证，探讨Compound Mylabris Capsules（CMC）调节肺腺癌中铁死亡（ferroptosis）的机制，并确定其活性成分。

材料与方法：

下载了与肺腺癌相关的TCGA和GEO数据集，并通过差异表达基因（DEGs）和加权基因共表达网络分析识别出肺腺癌的目标基因。从Genecards和FerrDb V2数据库中获取与铁死亡相关的基因（FRGs），然后找出这些基因与肺腺癌目标基因的交集，得到肺腺癌-铁死亡相关基因（LUAD-FRGs）。构建了一个药物-活性成分-靶点网络，以筛选CMC的活性成分及其靶点。通过取CMC靶点与肺腺癌-铁死亡相关基因交集的结果，得到共同靶点，并进一步进行富集分析。在体外实验中验证了主要活性成分对A549和H1650细胞的作用。利用单细胞RNA测序数据分析了共同靶点的表达和分布。通过Lasso回归、Boruta和RFE算法筛选关键基因，并进一步分析了这些基因的表达水平及其诊断和预后价值。同时进行了分子对接和分子动力学模拟，以验证主要活性成分与关键基因之间的相互作用。

结果：

将6699个差异表达基因与3829个关键模块基因进行交集后，得到了2508个肺腺癌目标基因。再将1599个铁死亡相关基因与肺腺癌目标基因进行交集，筛选出247个肺腺癌-铁死亡相关基因（LUAD-FRGs）。共筛选出1074个CMC靶点以及三种主要活性成分（槲皮素、山柰酚、β-谷甾醇）。CMC靶点与肺腺癌-铁死亡相关基因交集后，得到了31个共同靶点。富集分析显示这些基因在细胞周期、HIF-1信号通路、VEGF信号通路、细胞衰老和p53信号通路等生物过程中起重要作用。体外实验表明，槲皮素、山柰酚和β-谷甾醇对A549和H1650细胞具有抑制作用。单细胞RNA测序数据分析显示，这些共同靶点主要在肿瘤细胞亚群中表达。机器学习分析得出CA9、EZH2、NQO1和TERT是关键基因，其在肿瘤组中的表达水平显著升高。ROC曲线分析和单变量COX回归分析表明，这些关键基因具有良好的诊断和预后价值。分子对接和分子动力学模拟证实了主要活性成分与关键基因之间的强结合能力和稳定性。

结论：

CMC通过调节铁死亡相关靶点（如CA9、EZH2、NQO1和TERT）发挥抗肿瘤作用。本研究首次报道了CMC通过调节铁死亡来缓解肺腺癌的作用。

通俗语言总结：本研究探讨了Compound Mylabris Capsules（CMC）如何通过影响铁死亡（一种细胞死亡方式）来帮助治疗肺腺癌（LUAD）。研究人员利用生物信息学和实验室实验，确定了CMC中的关键基因和活性成分，如槲皮素、山柰酚和β-谷甾醇，这些成分显示出抑制癌细胞生长的潜力。研究发现，CMC靶向的基因参与了细胞周期、HIF-1信号通路、VEGF信号通路、细胞衰老和p53信号通路等重要生物过程。关键基因CA9、EZH2、NQO1和TERT被确定为重要靶点，对肺腺癌的诊断和预后具有潜在价值。研究表明，CMC可能成为治疗肺腺癌的新方法。

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