基于孟德尔随机化和单细胞转录组学的椎间盘退行性循环蛋白生物标志物多组学鉴定

研究人员针对椎间盘退行性变(IVDD)这一慢性腰背痛主要诱因，通过整合孟德尔随机化(MR)分析、单细胞RNA测序(scRNA-seq)和机器学习技术，鉴定出CD96、COPS2等8个循环蛋白标志物，其中COPS2和UBE2D2在区分健康/病变组织时展现出0.85的AUC值，为IVDD的早期诊断和靶向治疗提供了新方向。

　　

这项突破性研究采用多组学联用策略揭示了椎间盘退行性变(IVDD)的关键分子机制。科研团队首先对芬兰基因库(FinnGen)的4907种循环蛋白进行全蛋白质组孟德尔随机化(Mendelian randomization, MR)分析，像基因侦探般锁定了CD96、CDH3等8个与IVDD存在因果关联的"嫌疑蛋白"。

通过单细胞转录组测序(scRNA-seq)技术，研究人员在健康和病变的椎间盘组织中进行分子指纹比对，发现COPS2和UBE2D2这对"明星分子"最具鉴别力——它们构建的机器学习模型能像经验丰富的病理学家那样，以85%的准确率(AUC=0.85)区分组织状态。

深入的功能分析显示，这些蛋白在炎症风暴、细胞外基质(ECM)重构和细胞应激响应等关键生物学过程中扮演重要角色。特别是COPS2和UBE2D2，犹如细胞内的分子开关，可能通过调控免疫微环境参与IVDD进程。这项研究不仅为椎间盘退行性变的早期诊断提供了液体活检新靶点，更开辟了针对炎症通路和ECM稳态的精准治疗新思路。