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多囊卵巢综合征(PCOS)是导致排卵障碍性不孕的重要原因,与线粒体功能障碍(MD)密切相关。研究人员通过生物信息学分析和实验验证,确定了 8 个关键 MD 相关基因。这些基因对揭示 PCOS 发病机制及开发新疗法意义重大。
多囊卵巢综合征(Polycystic Ovary Syndrome,PCOS)是育龄女性排卵障碍性不孕的主要病因,且与线粒体功能障碍(Mitochondrial Dysfunction,MD)紧密相连。MD 会致使活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)过度积累,进而加剧疾病进展。本研究旨在通过生物信息学分析和实验验证,找出参与 PCOS 的关键 MD 相关基因(MD-related genes,MDRGs)。
研究人员分析了两个 PCOS 转录组数据集(GSE34526 和 GSE5850),以识别差异表达基因(Differentially Expressed Genes,DEGs),随后将其与 MDRGs 进行交叉分析,从而得到 MD 相关的 DEGs(MD-related DEGs,MDDEGs)。通过功能富集分析(基因本体论(Gene Ontology,GO)、京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)、基因集富集分析(Gene Set Enrichment Analysis,GSEA))以及蛋白质 - 蛋白质相互作用(Protein-Protein Interaction,PPI)网络分析,确定了 8 个关键 MDDEGs,即基质金属蛋白酶 9(MMP9)、蛋白磷酸酶 1 催化亚基 α(PPP1CA)、蛋白酶体 26S 亚基非 ATP 酶 12(PSMD12)、白血病抑制因子受体(LIFR)、蛋白激酶 AMP 激活的催化亚基 α1(PRKAA1)、整合素 αM(ITGAM)、琥珀酰辅酶 A 连接酶亚基 α(SUCLA2)、G 蛋白偶联胆汁酸受体 1(GPBAR1) 。
研究人员建立了大鼠 PCOS 模型,运用逆转录 - 定量聚合酶链反应(Reverse Transcription Quantitative Polymerase Chain Reaction,RT-qPCR)、蛋白质免疫印迹法(western blotting)和免疫组织化学法(immunohistochemistry)对关键基因的表达进行验证。实验数据显示,7 个关键基因的表达模式与 GSE34526 数据集相符(P?0.05),但只有PRKAA1和LIFR的结果与 GSE5850 数据集一致。此外,对 5 个最具显著性的基因(LIFR、胸苷激酶 1(PBK)、PRKAA1、调节钙调神经磷酸酶 1(RCAN1)、MMP9)进行的受试者工作特征曲线(Receiver Operating Characteristic Curve,ROC)分析表明,它们具有良好的诊断价值(曲线下面积(Area Under Curve,AUC)>0.85)。
本研究突出了 MD 在塑造 PCOS 免疫微环境中的作用,并确定了潜在治疗干预的新分子靶点。