整合分析确定了脓毒性心肌病中与乳酰化相关的枢纽基因

《Shock》：Integrative Analysis Identifies Lactylation-Associated Hub Genes in Septic Cardiomyopathy

Septic Cardiomyopathy (SCM)的分子机制研究通过整合转录组数据发现GADD45B、STAT3、SLC7A5三个核心基因，其异常表达与免疫炎症通路激活及心脏能量代谢抑制相关，并在小鼠模型中得到验证，提出乳酸化调控的新假说。

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摘要 通俗语言总结

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目的：

脓毒性心肌病（SCM）是导致脓毒症患者高死亡率的重要并发症，但其精确的分子机制尚未完全阐明。

方法：

我们从Gene Expression Omnibus (GEO)数据库（GSE79962）中获取了关于SCM的公开人类转录组数据。我们的综合分析流程包括几个步骤：首先，加权基因共表达网络分析（WGCNA）确定了关键的共表达模块；随后，结合三种机器学习算法（Boruta、随机森林（RF）和支持向量机-递归特征消除（SVM-RFE）的方法筛选出枢纽基因；然后使用接收者操作特征曲线（ROC）评估这些基因的诊断潜力。进一步的分析包括通过基因集富集分析（GSEA）进行功能通路富集、使用CIBERSORT进行免疫浸润分析，以及利用STRING数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络。为了验证生物信息学结果，我们在脂多糖（LPS）诱导的脓毒症小鼠模型中进行了实验验证。

结果：

我们的分析确定了三个在SCM中显著失调的枢纽基因（GADD45B、STAT3、SLC7A5）。这些基因表现出极高的诊断能力，曲线下面积（AUC）值超过0.95。GSEA显示先天免疫和炎症通路显著激活；同时，我们观察到心脏能量代谢通路受到持续抑制。这些枢纽基因还与cS-STING信号通路密切相关。它们的表达水平与特定免疫细胞亚群的浸润有显著相关性，包括静息NK细胞、M0和M2巨噬细胞以及静息CD4+记忆T细胞。重要的是，这些枢纽基因的失调在LPS诱导的小鼠模型的心脏组织中也得到了证实。

结论：

通过综合生物信息学分析和初步实验验证，本研究确定GADD45B、STAT3和SLC7A5是SCM中的核心枢纽基因，并提出乳酰化可能是这些基因的调控机制，为未来的机制研究提供了新的方向。

通俗语言总结：脓毒性心肌病（SCM）是脓毒症的一种严重并发症，其分子机制尚不明确。本研究利用人类转录组数据识别了与SCM相关的关键基因。研究发现三个枢纽基因（GADD45B、STAT3和SLC7A5）发生显著改变，并具有很强的诊断潜力。这些基因与免疫和炎症通路相关，影响心脏能量代谢，其表达水平与特定免疫细胞的浸润相关。研究结果在小鼠模型中得到了验证，表明这些基因在SCM中起着关键作用。研究提出乳酰化可能是这些基因的调控机制，为后续研究提供了新的方向。

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