基于ceRNA网络构建的白癜风多组学分析揭示lncRNA-miRNA-mRNA调控轴及其诊断潜力

本研究通过生物信息学分析构建了白癜风（vitiligo）相关的竞争性内源RNA（ceRNA）调控网络，鉴定出7个差异表达的长链非编码RNA（lncRNA）作为潜在血液标志物。研究整合GEO数据库（GSE141655/GSE186928）的miRNA/mRNA/lncRNA数据，筛选454个差异mRNA、22个miRNA和281个lncRNA，通过STRING蛋白互作网络和Pearson相关性分析（r>0.9）发现SLC32A1、GRIA2等核心节点，实验验证了CASC19等lncRNA在PI3K-Akt/JAK-STAT/IL-17通路中的调控作用。

　　

Abstract

研究团队通过整合GEO数据库中白癜风患者与健康对照的血液样本数据（GSE141655和GSE186928），运用limma和edgeR包筛选出454个差异表达mRNA（113上调/341下调）、22个miRNA（16上调/6下调）及281个lncRNA（169上调/112下调）。GO和KEGG分析显示这些分子显著富集于黑色素生成、氧化应激及PI3K-Akt/JAK-STAT/IL-17等通路，揭示了白癜风发病机制中的关键分子事件。

Introduction

白癜风作为获得性色素脱失性疾病，其发病机制涉及遗传、自身免疫和氧化应激等多因素。近年研究发现，竞争性内源RNA（ceRNA）机制通过lncRNA-miRNA-mRNA网络调控黑色素细胞功能。本研究旨在系统解析白癜风相关ceRNA网络架构，为诊断和治疗提供新靶点。

Materials and Methods

研究采用严格的生物信息学流程：差异分析阈值设为|log₂FC|>0.5且adj.p<0.05；使用STRING数据库（评分阈值0.4）构建蛋白互作网络；通过miRWalk和miRanda预测RNA相互作用对（miRanda参数：score≥140，energy≤-20 kcal mol^-1）；最终筛选符合正向lncRNA-mRNA共表达（r>0.9）且与miRNA表达反向的三元组构建ceRNA网络。实验验证阶段采用qPCR检测20例患者和20例对照外周血中lncRNA表达。

Results

1. 1.

   差异表达谱：火山图显示WNT1、CYP2C9等基因显著差异表达。PPI网络分析鉴定出SLC32A1、GRIA2等15个枢纽蛋白，其功能涉及神经递质传递和细胞周期调控。

2. 2.

   ceRNA网络特征：最终网络包含33个lncRNA、12个miRNA和58个mRNA，形成103个lncRNA-mRNA共表达对。核心通路分析显示，上调的CSF3、NPR1等基因通过PI3K-Akt通路参与免疫调节，而下调的NLGN1等基因影响cAMP信号传导。

3. 3.

   实验验证：qPCR证实CASC19、NUCB1-AS1等7个lncRNA的表达趋势与生物信息学预测一致（p<0.05），其中LINC00677在患者中表达量降低达3倍。

Discussion

研究发现的白癜风ceRNA网络具有显著临床意义：

1. 1.

   诊断价值：血液中稳定存在的lncRNA（如VAV3-AS1）可作为无创诊断标志物，其表达水平与疾病活动度可能相关。

2. 2.

   机制创新：首次报道LINC01485通过"海绵吸附"miR-203a调控GRIA2表达，进而影响黑色素细胞抗氧化能力。

3. 3.

   治疗靶点：PI3K-Akt和JAK-STAT通路中的核心节点（如PRKACG）为开发RNA靶向药物提供方向。研究局限性在于样本量较小，未来需开展多中心队列验证。

Conclusion

该研究系统描绘了白癜风ceRNA调控图谱，鉴定出7个具有诊断潜力的循环lncRNA。这些发现不仅深化了对非编码RNA在色素障碍中作用的理解，更为开发精准诊疗策略奠定基础。后续研究应着重探索这些lncRNA在黑色素细胞凋亡中的具体分子机制。