摘要
溃疡性结肠炎（UC）以慢性黏膜炎症、上皮损伤、氧化应激和显著的分子异质性为特征。近年来，铁衰被提出作为灵长类动物中一种与ACSL4相关的、铁依赖性的衰老相关状态，但其相关的转录特征是否与慢性黏膜炎症性疾病相关仍不清楚。本研究整合了bulk转录组学、机器学习、单细胞RNA测序、空间转录组学及临床组织样本的免疫组化验证，以表征UC中的铁衰相关特征并识别相关生物标志物。铁衰相关活性使用GSVA和GSEA进行量化，在UC中升高，尤其在活动性疾病中更为显著，且与炎症反应、氧化应激、上皮损伤和免疫细胞浸润密切相关。转录组分层进一步鉴定出一种以炎症和组织重塑特征增强为特点的铁衰高表达状态。WGCNA和LASSO逻辑回归构建了五基因诊断模型，在发现队列和验证队列中表现良好，并在独立外部队列中进一步验证（AUC = 0.992，95% CI 0.979–1.000）。单细胞分析将铁衰相关活性和优先基因主要定位到内皮细胞、成纤维细胞和髓系细胞区室，而CellChat提示以髓系细胞为中心的增强通讯，涉及MIF–CD74/CD44和胶原蛋白–CD44相互作用。空间转录组学和免疫组化进一步支持了CHST15和MSN在UC黏膜中的表达升高。探索性候选配体分析还鉴定出Chst15-IN-1和Polyphyllin VII以供未来实验研究。综上所述，这些发现将CHST15和MSN确定为铁衰相关生物标志物，连接了UC中的黏膜炎症、免疫-基质重塑和疾病相关组织重组。
图形摘要
用于表征溃疡性结肠炎（UC）中铁衰相关转录活性的整合多组学框架的图形概述。Bulk转录组队列用于疾病表征、分子分型和机器学习模型开发与验证，而单细胞和空间转录组分析则用于解析铁衰相关特征的细胞和空间分布。免疫组化染色、分子对接和成药性分析进一步支持了已鉴定关键基因的生物相关性和潜在转化价值。
利益冲突
作者声明无利益冲突。
数据可用性声明
本研究分析的数据集公开可获取于基因表达综合（GEO）数据库，登录号为GSE75214、GSE128682、GSE231993和GSE189184。本研究期间生成和使用的处理数据、图形源数据及R脚本可通过合理请求从通讯作者处获取。
