通过单细胞和批量转录组学技术识别和验证调节吞噬作用的因子，作为脑出血潜在的预后和诊断生物标志物

《The FASEB Journal》：Identification and Validation of Phagocytosis-Regulating Factors as Potential Prognostic and Diagnostic Biomarkers for Intracerebral Hemorrhage Through Single-Cell and Bulk Transcriptomic

脑出血（ICH）致死致残率高，本研究通过整合单细胞转录组与 bulk 数据挖掘，发现ANXA2、ANXA5、MGAT1和VASP四项生物标志物与免疫浸润及预后显著相关，并揭示其通过ceRNA网络调控的表达机制。

　　

摘要

脑内出血（ICH）是全球导致死亡和残疾的主要原因之一。尽管治疗方法有所进步，但仍然缺乏可靠的预后生物标志物。虽然吞噬作用调节与ICH的发病机制有关，但其在诊断和预后方面的潜力尚未得到充分探索。识别与吞噬作用调节相关的基因（PRGs）作为生物标志物，可能会为ICH的研究提供新的见解。我们使用了来自Gene Expression Omnibus（GEO）数据库的多个数据集来研究吞噬作用调节因子在ICH中的作用。我们对转录组数据进行了基因集变异分析（GSVA），以评估ICH组织中的吞噬作用调节情况。单细胞RNA测序（scRNA-seq）用于探讨特定细胞中PRGs的活性。随后我们使用机器学习方法进行特征选择。通过CIBERSORT算法评估了免疫细胞浸润程度。通过基因集富集分析（GSEA）进一步分析了所识别生物标志物的生物学功能，并构建了一个竞争性内源性RNA（ceRNA）网络，以揭示mRNAs、miRNAs和lncRNAs之间的相互作用。GSVA分析显示，与正常脑组织相比，ICH中的吞噬作用调节活性显著增强。利用机器学习方法，我们确定了四个关键生物标志物——ANXA2、ANXA5、MGAT1和VASP——它们在ICH的诊断和预后中具有潜在意义。免疫细胞浸润分析与所识别的生物标志物之间存在相关性。GSEA突显了这些生物标志物在多种生物过程中的作用。此外，ceRNA网络揭示了复杂的调控相互作用，其中miRNAs和lncRNAs调节了所识别生物标志物的表达。这四个生物标志物为早期检测提供了有希望的候选指标，并可能有助于了解ICH恢复期间的预后情况。这些生物标志物与免疫细胞浸润和吞噬作用调节相关，为ICH的发病机制提供了新的见解，并可能成为潜在的治疗靶点。

图形摘要

通过整合单细胞和批量转录组分析来识别脑内出血（ICH）中的吞噬作用调节基因。机器学习发现ANXA2、ANXA5、MGAT1和VASP是与免疫细胞浸润和吞噬作用相关的关键生物标志物。纵向单细胞分析显示了这些生物标志物在血肿渗出物和外周血液中的动态表达变化，突显了它们在ICH中的诊断和预后潜力。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

本研究中的数据和材料可应相应作者的要求提供。