通过生物信息学分析和机器学习技术，探索多发性硬化症和银屑病中的共有诊断基因及分子机制

《Biochemical and Biophysical Research Communications》：Exploring shared diagnostic genes and molecular mechanisms in multiple sclerosis and psoriasis through bioinformatics analysis and machine learning

多柔比星通过诱导Nε-羧甲基赖氨酸（CML）积累和激活RAGE受体，导致内皮氧化应激，其中NOX5是关键介质，抑制NOX5可缓解损伤。研究显示，外源CML-BSA会加剧多柔比星对内皮细胞的功能抑制，包括Golgi体膜碎片化。

　　
该研究系统探讨了蒽环类药物多柔比星（Dox）与晚期糖基化终末产物（AGEs）关键成分Nε-羧甲基赖氨酸（CML）在血管内皮细胞中的作用机制，重点解析了NADPH氧化酶5（NOX5）介导的氧化应激在其中的调控路径。实验采用人脐静脉内皮细胞（HUVECs）为模型，通过多维度分子生物学和细胞影像学技术，揭示了Dox与外源性CML-BSA协同作用引发内皮功能障碍的级联效应。

**实验设计创新性**：研究团队构建了双重干预模型，既考察Dox本身对内皮细胞的损伤效应，又通过CML-BSA模拟血液中的天然CML暴露状态。特别值得关注的是，实验设置的CML-BSA浓度（20 μg/ml）虽远超正常血清水平（0.3-0.5 μg/ml），但基于以下科学考量：首先，实验证实DMSO对照组中未添加BSA时，细胞内CML自然形成量仅为DMSO组的0.5-1.2倍；其次，在标准培养液中FBS含量已达到2.5 mg/ml（相当于250 μg/ml BSA），通过叠加外源CML-BSA形成梯度效应，更精准地模拟临床高血糖患者血液中CML的累积状态。

**核心发现解析**：
1. **Dox诱导的 AGEs 生成链式反应**：Dox处理6小时后，内皮细胞核周区CML积累量达对照组的2.5倍，且外源性CML-BSA存在时该倍数增至14倍。这种协同效应在罗氏胰酶消化后的电镜观察中得以验证——Golgi体膜出现明显断裂和重构，其结构变化与NOX5表达量激增（达对照组的1.8倍）形成时空对应。

2. **NOX5-Golgi轴的枢纽作用**：通过双重免疫荧光标记发现NOX5与Golgi标记蛋白GM130存在显著共定位（Merge强度达1.32±0.21fold），而电镜证实Dox处理使Golgi膜碎片化指数提升至对照组的3.2±0.7倍。值得注意的是，NOX5抑制剂ML090不仅有效抑制Dox+CML-BSA组中NOX5表达（下降50%±1.2%），更使超氧化物（ROS）和硝基酪氨酸（NT）水平分别降低57%±4.3%和51%±3.8%，同时阻断RAGE表达上调效应。

3. **血管内皮功能的非线性损伤**：MTT检测显示Dox单独处理使细胞活力下降10.2%（p<0.0001），但联合CML-BSA未进一步加剧细胞毒性（88.5%±0.6% vs 89.8%±1.9%）。这种"剂量-效应"分离现象提示，CML可能通过激活RAGE受体引发内皮细胞代偿性抑制，或触发JNK/p38等通路介导的存活信号。该发现与既往临床研究矛盾，需进一步验证。

**机制假说构建**：
研究提出"三阶段内皮损伤模型"：Dox通过诱导NOX5-Golgi复合体形成（时间窗：0-6小时），触发线粒体ROS爆发（检测到NT水平与ROS呈正相关r=0.82）；CML-BSA通过RAGE受体介导的PKCδ信号通路（文献支持该通路在AGEs作用中起关键作用），增强NOX5的膜转位效率（电镜显示Golgi膜表面NOX5密度增加3.1倍）；最终形成ros-NOX5-RAGE-AGEs的恶性循环，导致血管内皮结构解离（Golgi破碎度与NT水平呈正相关p=0.003）和功能失代偿。

**临床转化启示**：
1. **风险分层新指标**：发现糖尿病患者血清CML水平较常人高2.8倍（文献[50]），结合本研究结果，建议将CML与NOX5活性检测纳入蒽环化疗前评估体系。
2. **靶向治疗新策略**：ML090（NOX5特异性抑制剂）在0.01 μM浓度下（低于报道的细胞毒性阈值0.05 μM）即有效阻断Dox+CML-BSA的协同毒性，提示该药物在预防心脏毒性方面具有应用潜力。
3. **给药时序优化**：既往研究多采用CML预处理模型（如48小时暴露），而本实验采用同步暴露策略，发现Dox+CML-BSA组NT水平较单独Dox组高165%（p<0.001），提示时序依赖性效应，需结合临床给药流程进一步优化。

**研究局限性及未来方向**：
1. **动物模型缺失**：虽引用多篇在体研究（如心肌梗死患者血管样本[28]），但未建立完整啮齿类动物模型，需后续验证机制。
2. **多 AGEs 作用机制不明**：研究聚焦CML，但Dox已知可诱导其他AGEs（如 pentosidine）[20]，建议采用质谱联用技术（MS/MS）全面解析细胞内AGEs谱。
3. **抑制剂的特异性争议**：ML090对NOX1/NOX2也有部分抑制（文献[37]），建议后续采用NOX5基因敲除内皮细胞（huNOX5-KO）进行替代验证。

该研究突破性地将细胞器定位技术与氧化应激标记物结合，揭示了Golgi体作为NOX5活性中心的关键作用。通过阻断NOX5-Golgi轴，成功逆转Dox+CML-BSA的协同毒性效应，为开发新型心脏保护剂（如靶向Golgi NOX5的纳米载体）提供了理论依据。这一发现与2023年Nature Medicine报道的NOX5在动脉粥样硬化斑块形成中的双重作用（促炎/促修复）形成理论呼应[57]，提示NOX5调控网络可能存在更复杂的时空维度。