复发性流产中免疫与信号蛋白的分子机制:基于GEO2R分析的生物标志物发现与治疗靶点探索

【字体: 时间:2025年06月10日 来源:Computers in Biology and Medicine 7.0

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  本研究针对复发性流产(RPL)的复杂病因,通过整合GEO数据库转录组分析(GSE141716等4个数据集)、KEGG通路富集和STRING蛋白互作网络,鉴定出TNF-α、CD44、MMP2等10个关键枢纽基因。研究采用HDOCK分子对接验证TNFα-CD44相互作用,并通过ELISA证实RPL患者血清中TNF-α(p=0.001)和MMP2(p=0.0001)显著升高。该发现为RPL的免疫调节治疗提供了新靶点,相关成果发表于《Computers in Biology and Medicine》。

  

在生殖医学领域,复发性流产(RPL)如同一个难解的谜题,影响着全球2-3%的育龄夫妇。当连续两次及以上妊娠在24周前莫名终止,这不仅带来情感创伤,更暴露出我们对妊娠维持机制认知的空白。尽管已知遗传异常、免疫失调、激素失衡等多因素参与其中,但母胎界面微环境中免疫细胞(T细胞、树突状细胞)与细胞因子(TNF-α、IL-17)的精确调控网络仍如黑箱。尤其令人困惑的是,为何有些女性会出现促炎因子风暴,导致滋养细胞凋亡和胎盘发育异常?这些未解之谜正是Banaras Hindu大学研究团队开展本项研究的出发点。

研究人员采用多组学联合作战策略:首先通过GEO2R工具挖掘4个子宫内膜组织数据集(GSE141716等)的差异表达基因(DEGs),设定P<0.05且log2
FC>1.2的阈值筛选关键靶点;接着用STRING数据库构建包含414个节点、2053条边的蛋白互作网络(PPI),通过Cytoscape的BINGO插件进行KEGG通路富集;最后采用HDOCK服务器预测TNFα-CD44结合能(-916.2),并通过60例临床血清样本的ELISA验证靶标蛋白水平。

KEGG通路分析揭示TNF、TGF-β和IL-17信号通路如同三条失控的高速公路,其异常激活会导致滋养细胞坏死性凋亡。特别是TNF-α这个"炎症指挥官"的过度表达,可能通过ERK1/ERK2信号通路破坏母胎免疫耐受。

PPI网络分析显示10个枢纽基因构成核心作战单元:TNF和CCL2出现在全部15条关键通路中,如同网络中的交通枢纽;而CD44和THBS1则分别参与13和15条通路,暗示它们在细胞外基质重塑中的多面手角色。分子对接证实TNFα-CD44这对"分子搭档"具有高亲和力,其结合可能影响滋养细胞侵袭能力。

ELISA验证如同给理论装上实证的翅膀:RPL组TNF-α水平(5.78±0.20 pg/ml)较对照组(4.08±0.19 pg/ml)显著升高(p=0.0001),MMP2(26.95±1.44 ng/ml vs 23.33±1.65 ng/ml)同样差异显著,但CD44却未显示统计学意义(p=0.632)。这个意外发现提示CD44可能更多通过蛋白互作而非浓度变化发挥作用。

这项研究如同绘制了RPL的分子作战地图:TNF-α和MMP2可作为诊断标志物,而TNFα-CD44互作界面则可能成为药物设计的黄金靶点。特别值得注意的是,该团队发现IL-17信号通路这个"新兵"在RPL中的作用,为未来探索Th17细胞免疫治疗提供了方向。尽管仍需更多功能实验验证,但这些发现已为破解复发性流产之谜提供了关键拼图,也为开发精准免疫调节策略奠定了基石。正如研究者强调的,维持母胎界面细胞因子风暴与和平的微妙平衡,或许是战胜RPL的核心密码。

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