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非酒精性脂肪肝（NAFLD）危害大且缺乏有效治疗手段。研究人员开展色氨酸代谢相关生物标志物研究，从数据库获取数据，经多种分析，确定 CCL20、CD160 和 CYP7A1 为相关生物标志物，还筛选出潜在药物，为 NAFLD 诊疗提供新方向。
在健康医学领域，非酒精性脂肪肝（NAFLD）是个不容忽视的 “健康杀手”。它是全球慢性肝病的常见病因，影响着无数人的健康。如今，NAFLD 的患病率正随着肥胖和 2 型糖尿病的增加而不断攀升，预计到 2040 年，超半数成年人口都可能受其困扰。而且，它还与心血管疾病、肝外癌症等多种严重疾病紧密相关，给患者的生命健康带来极大威胁。但尴尬的是，目前针对 NAFLD 的治疗主要依赖生活方式的改变，不仅效果有限，患者的依从性也很差，更没有 FDA 批准的特效药物。
为了突破这一困境，来自南昌大学等机构的研究人员踏上了探索之旅，他们的研究成果发表在《Endocrine Connections》上。研究人员决心找出与 NAFLD 相关的色氨酸代谢生物标志物，并深入探究其作用机制，期望能为 NAFLD 的诊断和治疗开辟新道路。
研究人员从 Gene Expression Omnibus（GEO）数据库下载了两个 NAFLD 数据集（GSE89632 和 GSE24807），并从 Molecular Signatures Database（MSigDB）获取色氨酸代谢相关基因（TMRGs） 。接着，他们运用 R 语言的 limma 包和加权基因共表达网络分析（WGCNA）等多种生物信息学方法，对数据进行了全面深入的分析。同时，他们还构建了小鼠模型，通过实验验证关键基因的表达。
在研究结果方面，首先是 NAFLD 差异表达基因（DEGs）的鉴定。研究人员借助 limma 包，在 GSE89632 数据集的对照组和 NAFLD 组之间，成功找出了 375 个 DEGs，其中 126 个基因表达上调，249 个基因表达下调 。随后，利用 WGCNA 筛选出与 TMRGs 相关的关键模块基因。确定了最佳软阈值 β = 15，去除异常样本后，识别出 10 个基因模块，其中棕色模块与 NAFLD 和 TMRGs 的相关性最高，包含 1596 个基因。
进一步，研究人员鉴定出 TMRGs - DEGs 并进行功能富集分析。375 个 DEGs 与棕色模块的 1596 个基因相交，得到 85 个 TMRGs - DEGs。GO 和 KEGG 分析显示，这些基因主要富集在甘油酯代谢、胆固醇代谢等通路。之后，通过构建蛋白质 - 蛋白质相互作用（PPI）网络、运用 LASSO 和支持向量机递归特征消除（SVM - RFE）等机器学习算法，筛选出候选枢纽基因。最终，经受试者工作特征（ROC）曲线评估，确定 CCL20、CD160 和 CYP7A1 为 NAFLD 与色氨酸代谢相关的生物标志物 。
免疫细胞浸润分析发现，NAFLD 组和对照组在 10 种免疫细胞的浸润比例上存在显著差异。CCL20、CD160 和 CYP7A1 分别与 M2 巨噬细胞、中性粒细胞和活化肥大细胞的激活高度相关。疾病相关性分析表明，这三个枢纽基因与多种肝脏和心血管疾病相关。此外，研究人员还构建了竞争性内源性 RNA（ceRNA）网络，发现 27 个 TMRGs 与枢纽基因相关，这些基因在色氨酸和赖氨酸代谢过程中发挥作用。同时，他们从 CTD 数据库预测出 41 种针对 CCL20 和 CYP7A1 的治疗药物，其中 4 种化合物可共同靶向这两个基因。在小鼠模型实验中，成功验证了这三个枢纽基因在 NAFLD 中的表达差异。
研究结论和讨论部分意义重大。CCL20、CD160 和 CYP7A1 作为色氨酸代谢相关的生物标志物，为 NAFLD 的诊断和治疗提供了全新的靶点和方法。虽然研究使用的数据集存在样本来源局限等问题，但这些生物标志物的发现仍是重要突破。未来研究可进一步扩大样本范围，深入探究这些生物标志物的具体作用机制，为攻克 NAFLD 提供更有力的支持，有望改善全球众多 NAFLD 患者的健康状况。
