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子痫前期（PE）严重影响母婴健康，发病机制不明。研究人员分析 NCBI SRA 数据库基因表达数据集，经系列分析，确定 8 个关键基因（KGs），其中 4 个为新生物标志物。这为 PE 诊断、治疗及药物再利用提供重要依据。
在孕期的健康 “旅程” 中，有一种悄然而至的 “危险分子”—— 子痫前期（Pre-eclampsia，PE），它就像一颗隐藏在暗处的 “定时炸弹”，严重威胁着母婴的生命健康。据统计，约 10% 的孕期会受到它的影响，是导致母婴发病和死亡的重要原因之一 。PE 通常在怀孕 20 周后出现，高血压、蛋白尿、胎盘供血不足、母体心血管适应异常以及胎儿生长受限等都是它带来的 “恶果”。目前，对于 PE 的根本发病机制，科学界仍在不懈探索，而且除了终止妊娠（也就是娩出胎盘和胎儿），尚无其他有效的治疗方法。为了打破这一困境，来自印度韦洛尔理工学院（Vellore Institute of Technology）的研究人员展开了一项意义重大的研究，其成果发表在《Computers in Biology and Medicine》杂志上。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：首先，从美国国立生物技术信息中心（NCBI）的序列读数档案（SRA）数据库获取早期子痫前期（early-onset PE，EOPE）转录组数据集 。接着，利用 DESeq2 R 包对数据进行背景校正和归一化处理，并通过主成分分析（PCA）检测样本异常值。之后，构建蛋白 - 蛋白相互作用（PPI）网络、miRNA - KGs - TF 调控网络等进行深入分析，还用最小绝对收缩和选择算子（LASSO）回归以及受试者工作特征（ROC）曲线分析来验证生物标志物 。
下面来详细看看研究结果：
- 差异表达基因（DEGs）的鉴定：研究人员从 NCBI SRA 数据库筛选出符合特定标准的数据集 SRP255609，该数据集与胎盘组织转录组中的 EOPE 相关。对原始 RNA 测序（RNA-seq）数据进行预处理后，使用 DESeq2 进行标准化和差异表达基因分析。最终确定了 781 个差异表达基因，其中 457 个上调，324 个下调 。这些差异表达基因在细胞因子相互作用通路和细胞钙离子稳态方面显著富集。通过火山图和热图直观地展示了差异表达基因的情况。
- 关键基因（KGs）的确定：通过构建 PPI 网络，研究人员发现了 8 个关键基因（CXCL8、GAPDH、MMP9、SPP1、PTGS2、LEP、FGF7 和 FGF10）。进一步研究发现，这些关键基因受到 10 个转录因子（TFs）的调控，其中 NF-κB1 和 RELA 与所有关键基因均有持续相互作用 。同时，还有 4 种微小核糖核酸（miRNAs），即 hsa - mir - 335 - 5p、hsa - mir - 16a - 5p、hsa - let - 7b - 5p 和 hsa - mir - 204 - 5p 也参与对关键基因的调控 。
- 生物标志物的验证：运用 LASSO 回归和 10 折交叉验证（CV），研究证实这 8 个关键基因都可能作为潜在的生物标志物。其中，GAPDH、SPP1、FGF7 和 FGF10 是新发现的生物标志物。对这些新生物标志物进行 ROC 曲线分析，结果显示曲线下面积（AUC）达到 0.869，表明它们在区分健康组和 EOPE 组方面具有很强的鉴别能力 。
- 药物 - 基因相互作用分析：研究人员利用 DrugMap 数据库进行药物 - 基因相互作用分析，发现 GAPDH 和 FGF7 与美国食品药品监督管理局（FDA）批准的药物存在重要相互作用，这意味着它们在 PE 治疗中具有潜在的治疗意义，也为 PE 的药物再利用提供了方向 。
在研究结论和讨论部分，该研究不仅确认了先前已发现基因在 PE 中的作用，还强调了新发现的潜在生物标志物及其调控机制 。候选基因 SPP1、FGF7、FGF10 和 GAPDH 有望成为预测 PE 疾病进程的新型标志物 。将 miRNA、TF 和 KGs 分析与 LASSO 回归相结合，让我们对 PE 的分子机制有了更全面的认识 。药物 - 基因分析揭示了 FGF7 和 GAPDH 与现有药物的相互作用，为开发新的 PE 治疗策略开辟了新途径 。这一研究成果为 PE 的早期诊断、精准治疗以及药物研发提供了重要的理论依据和潜在靶点，在子痫前期的研究领域迈出了坚实的一步，具有重大的科学价值和临床意义。
