《International Journal of Molecular Sciences》：From Cellular Stress to Systemic Adaptation: The Circadian Clock and Stress Response at Cellular and Systemic Levels
编辑推荐：
冠状动脉疾病（CAD）与非梗阻性无精子症（NOA）具有不同病因。研究人员在不假定共享因果机制的前提下，检验分别分析的公共转录组队列中是否存在重叠的探索性候选信号。研究人员重新分析了5个基因表达综合数据库（Gene Expression Omnibus, GEO
冠状动脉疾病（CAD）与非梗阻性无精子症（NOA）具有不同病因。研究人员在不假定共享因果机制的前提下，检验分别分析的公共转录组队列中是否存在重叠的探索性候选信号。研究人员重新分析了5个基因表达综合数据库（Gene Expression Omnibus, GEO）数据集，采用差异表达筛选、加权基因共表达网络分析（weighted gene co-expression network analysis, WGCNA）、存档神经网络候选排序、xCell富集评分及单细胞转录组映射。名义差异表达筛选识别出978个CAD相关与2562个NOA相关候选转录本。WGCNA显示GSE45887（GSE45885的非独立不平衡子集）中MElightyellow模块与NOA状态中等相关（r = 0.58, p = 0.007）。存档神经网络（neural-network, NNET）排序将HSPA1B、PLCL2、ISLR2、STRN和AQP7列为启发式描述性候选；该排序源自相同20例标本。xCell产生标记基因富集评分而非细胞丰度或直接功能测量。单细胞映射具描述性，因GSE149512混杂异质NOA病因与儿童及成人对照组织。上述分析自独立CAD与NOA队列生成假设，未确立共享因果通路、性别或年龄无关关联、时间顺序、临床诊断效用或睾丸与冠脉细胞状态间直接对应。
研究背景与立项依据
冠状动脉疾病（CAD）与非梗阻性无精子症（NOA）分别是心血管与男性生殖领域异质性极强的疾病，前者以冠状动脉粥样硬化及代谢炎症风险驱动为主，后者源于精子发生障碍且病因涵盖遗传、内分泌、毒性暴露等多因素。人群流行病学曾提示男性生殖健康受损与后续心脏代谢疾病存在关联，但既有观察既不能证明NOA致CAD或反向因果，也无法推断两病共享起始机制；且本研究涉及的CAD与NOA数据来自不同受试者与生物标本，不构成共病队列。代谢调控、氧化应激、炎症与细胞外基质重塑虽在生殖与心血管生物学中均具意义，但外周血与睾丸组织间的转录组重叠可能反映组织构成、年龄、性别、平台等混杂差异。鉴于现有数据并非为验证雄激素缺乏或跨器官机制而设计，研究人员提出独立生成的CAD与NOA转录组数据中是否存在重叠候选信号、这些信号在现有睾丸单细胞数据中定位于何种细胞状态这一科学问题，旨在生成假设与优先候选以供后续验证，而非建立临床诊断模型或因果轴。论文发表于《International Journal of Molecular Sciences》。
主要技术方法与样本队列
研究人员再分析5个GEO数据集：GSE202625（重度CAD全血RNA-seq与无斑块对照）、GSE42148（40–55岁造影确诊CAD外周血微阵列与匹配对照）、GSE45885（NOA睾丸活检与正常生精对照）、GSE45887（GSE45885的非独立16 NOA+4对照子集）、GSE149512（异质NOA供体+儿童/青少年生理供体+梗阻性无精子症成人单细胞）。方法链包括limma经验贝叶斯差异表达筛选（名义p<0.05且|log2FC|>1）、WGCNA（β=10软阈值）、九基因交集、clusterProfiler做GO/KEGG注释、存档NNET对同一20标本做启发式排序、xCell标记集富集、Seurat处理单细胞并注释、CellChat推断配体-受体通信、五种基因集评分（singscore/AddModuleScore/AUCell/ssGSEA/UCell）、Monocle2对管周肌样细胞相关状态做伪时间排序。
研究结果
2.1 差异表达筛选：在GSE45885与GSE202625中分别保留2562与978个名义差异转录本，未做多重校正，仅作发现级候选。
2.2 WGCNA识别MElightyellow候选模块：于20标本GSE45887中选β=10，MElightyellow与NOA状态r=0.58（p=0.007）；因16:4不平衡且非独立，仅作描述性模块。
2.3 候选基因与功能富集：MElightyellow∩NOA∩CAD得9基因，GO/KEGG指向凋亡信号、磷脂酶活、IP3结合、内吞、PPAR与GnRH信号、甘油磷脂/醚脂代谢，仅为过表示注释。
2.4 基于NNET的候选排序：同20标本拟合NNET，输出HSPA1B、PLCL2、ISLR2、STRN、AQP7为前五；无嵌套特征选择或置换重要性，属启发式排序。
2.5 跨数据集表达评估：五候选在GSE45887与GSE42148方向一致（PLCL2/STRN上调，余下调），但不同组织平台性别年龄不可直推同机制。
2.6 xCell富集与基因-细胞签名关联：xCell分数在NOA与对照间有差异，PLCL2/STRN正关联平滑肌细胞相关签名，AQP7/ISLR2负关联，HSPA1B关联周细胞/巨噬细胞/肥大细胞签名；分数为标记富集非直接计数。
2.7 单细胞映射：GSE149512中五基因在各睾丸细胞群分布各异；合并组生殖细胞耗竭但受年龄病因混杂；定位描述性非NOA特异。
2.8 CellChat与PTM伪时间：CellChat推断雄激素/补体相关通信差异；五种评分下PTM（peritubular myoid cells，管周肌样细胞）高分一致但非独立复制；Monocle2将PTM相关细胞排为5态伪时间，HSPA1B/AQP7/ISLR2与PLCL2/STRN分区表达，伪时间非时序因果。
讨论与结论翻译
讨论指出跨数据集转录组重叠不支持男性特异、雄激素介导或年龄无关机制；PTM与血管平滑肌细胞仅功能类似非同源；HSPA1B虽属HSP70伴侣家族但小鼠HSP70-2不育表型对应HSPA2非HSPA1B；五基因均需更大平衡队列与功能实验验证。结论原文意译：本探索性研究报道独立CAD与NOA数据集中检出的候选转录本及其在异质睾丸单细胞系列中的表达；发现受非独立不平衡NOA微阵列、混性别年龄CAD队列、缺临床协变量及单细胞年龄指征病因混杂所限，未确立共享CAD-NOA机制、雄激素介导关联、时间顺序、诊断效能或治疗效用，HSPA1B、PLCL2、ISLR2、STRN与AQP7仍为未验证候选。
