探秘阿尔茨海默病分子机制：关键基因与调控因子的新发现

为探究阿尔茨海默病（AD）发病机制，研究人员分析数据，找到关键基因及调控因子，助力 AD 诊疗。

　　阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease，AD）是一种以细胞外老年斑为特征的神经退行性疾病，其发病机制尚不清楚。本研究旨在通过生物信息学和下一代测序（next generation sequencing，NGS）数据分析来探索 AD 的分子机制。研究人员从基因表达综合数据库（Gene Expression Omnibus，GEO）下载了 NGS 数据集 GSE125583，利用 “limma” R 生物导体软件包识别差异表达基因（differentially expressed genes，DEGs）。进行基因本体论（Gene Ontology，GO）和 REACTOME 富集分析，借助 HIPPIE 和 Cytoscape 对蛋白质 - 蛋白质相互作用网络（protein–protein interaction network，PPI）及其模块进行分析和可视化。随后构建并分析了微小 RNA（microRNAs，miRNAs）- 枢纽基因调控网络和转录因子（transcription factors，TFs）- 枢纽基因调控网络，以预测与枢纽基因相关的潜在 miRNAs 和 TFs 。最后，通过受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线评估枢纽基因的诊断效能，并在训练和验证数据集中进行验证。从 GSE125583 中共鉴定出 956 个 DEGs（479 个上调 DEGs 和 477 个下调 DEGs）。GO 和 REACTOME 通路富集分析表明，DEGs 主要富集在生物质量调节、细胞连接、通道活性、细胞通讯、质膜、信号受体活性、神经系统和 G 蛋白偶联受体（GPCR）配体结合等方面。研究人员筛选出 10 个枢纽基因，包括 PAK1、ELAVL2、NSF、HTR2C、TERT、UBD、MKI67、HSPB1、PYHIN1 和 TES。成功构建并分析了 miRNA - 枢纽基因调控网络和 TF - 枢纽基因调控网络，预测 hsa - mir - 4517、hsa - mir - 3652、EGR1 和 ZNF354C 可能是 AD 进展过程中的关键 miRNAs 和 TFs。总之，本研究结果为 AD 提供了可靠的关键基因和信号通路，这将有助于理解 AD 的分子机制、诊断、预后评估及候选靶向治疗。