多组学与分子动力学分析在慢性鼻窦炎伴鼻息肉生物标志物发现中的应用

《Chemical Biology & Drug Design》：Multi-Omics and Molecular Dynamics Analysis for Biomarker Discovery in Chronic Rhinosinusitis With Nasal Polyps

慢性鼻窦炎伴鼻息肉（CRSwNP）的分子机制研究通过多组学分析和分子模拟，发现NF-κB信号通路及PRKCZ基因在炎症反应和上皮间质转化中起关键作用，MG132抑制PRKCZ可降低炎症标志物。

　　

摘要

慢性鼻窦炎伴鼻息肉（CRSwNP）是一种复杂的炎症性疾病，对患者具有显著的临床影响。理解其基本的分子机制并发现新的生物标志物至关重要。本研究结合了多组学数据、分子对接技术和动态模拟方法，以探讨与CRSwNP相关的基因功能及潜在生物标志物。首先，我们从Gene Expression Omnibus（GEO）数据库中筛选出由α毒素（Hla）诱导的555个差异表达基因（DEGs）以及与CRSwNP相关的8119个DEGs。通过GO/KEGG富集分析，我们发现NF-κB信号通路具有统计学意义。利用PathCards工具，我们识别出16个与上皮-间充质转化（EMT）过程中TGF-β受体信号传导相关的基因，并将这些基因与两个数据集中的差异表达基因进行交叉分析。分析结果显示其中一个基因为PRKCZ。此外，单细胞测序技术进一步揭示了细胞多样性，阐明了PRKCZ在多种细胞类型中的表达模式。分子对接和动态模拟表明，蛋白酶体抑制剂MG132能够与PRKCZ形成稳定的复合物。最终，qRT-PCR、Western blot、免疫组化和荧光检测证实α毒素刺激显著增强了人鼻黏膜上皮细胞中炎症通路相关标志物的表达水平。重要的是，MG132对PRKCZ的抑制作用显著降低了这些标志物的表达水平，为靶向治疗提供了理论依据。本研究表明，金黄色葡萄球菌产生的α毒素通过NF-κB/TGF-β信号通路促进CRSwNP中的上皮-间充质转化过程，而PRKCZ是一个具有潜在治疗价值的靶基因。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。

数据可用性声明

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