TRAF3作为复发性流产潜在诊断标志物的单细胞转录组与机器学习研究

【字体: 时间:2025年06月01日 来源:BMC Pregnancy and Childbirth 2.8

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  针对复发性流产(RPL)病因不明的临床难题,浙江中医药大学附属第一医院团队通过单细胞转录组测序(scRNA-seq)和机器学习(ML)技术,发现dNK细胞亚型(dNK2/dNK3)通过MIF通路与单核细胞异常互作,并鉴定TRAF3为核心的10基因诊断模型(AUC=0.98),证实Diethylstilbestrol和Metformin可靶向调控TRAF3,为RPL的早期诊断和靶向治疗提供新策略。

  

复发性流产(RPL)是困扰1-2%育龄女性的生殖健康难题,约半数病例病因不明。这种连续发生的妊娠丢失不仅造成巨大心理创伤,更因缺乏特异性诊断标志物和治疗靶点,成为临床管理的痛点。近年研究发现,蜕膜自然杀伤细胞(dNK)在母胎界面免疫调节中扮演关键角色,但其在RPL中的分子机制尚不清晰。浙江中医药大学附属第一医院联合多家机构的研究团队,通过前沿的单细胞技术与人工智能算法,首次揭示TRAF3基因作为RPL诊断标志物的潜力,相关成果发表在《BMC Pregnancy and Childbirth》。

研究采用三大核心技术:1) 整合GSA/GEO数据库的scRNA-seq数据(5例RPL/8例NP临床样本),通过Seurat和Harmony分析dNK亚群异质性;2) 运用hdWGCNA构建基因共表达网络,结合LASSO回归筛选10基因诊断模型;3) 采用CellChat解析细胞互作网络,并通过分子对接预测TRAF3靶向药物。

研究结果部分:

  1. 单细胞图谱揭示dNK亚型失衡:UMAP聚类发现RPL组dNK2/dNK3比例显著升高(P<0.05),且特异性通过MIF通路与单核细胞互作(Fig.3D)。
  2. 模块化基因网络分析:hdWGCNA鉴定出black/yellow/brown三个RPL相关模块,富集于MHC复合体结合和染色质重塑通路(Fig.5A)。
  3. 机器学习诊断模型:基于TRAF3、SOD1等10基因的Naive Bayes模型在训练集达AUC=0.98,独立验证集AUC=0.84(Fig.6D-H)。
  4. 临床验证与药物预测:免疫组化证实RPL患者蜕膜组织TRAF3表达降低(Fig.8G),分子 docking显示Diethylstilbestrol与TRAF3结合能达-6.2 kcal/mol(Fig.9A)。

结论与讨论:
该研究首次建立dNK细胞MIF-TRAF3轴与RPL的关联机制,突破传统染色体或内分泌检测的局限。诊断模型融合多组学数据和ML算法,较传统方法显著提升准确性。特别值得注意的是,老药Metformin(-4.5 kcal/mol)与新靶点TRAF3的互作发现,为免疫代谢调控治疗RPL提供新思路。局限性在于样本量较小,未来需扩大队列验证模型普适性。这项成果为开发无创诊断试剂盒和靶向免疫调节疗法奠定基础,推动RPL诊疗进入精准医学时代。

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