细胞衰老相关基因特征作为糖尿病足溃疡的预测标志物及其调控机制

《BMC Medical Genomics》：Cellular senescence-related gene signatures as predictive markers and regulatory mechanisms in diabetic foot ulcers

　　

摘要

背景

糖尿病足溃疡（DFU）是糖尿病的一种严重并发症。细胞衰老日益被认为是导致DFU伤口愈合延迟的关键因素，但其具体分子机制尚不清楚。

方法

我们整合转录组数据集和衰老相关基因，使用LASSO和随机森林算法鉴定差异表达核心基因。构建并验证了一个诊断模型。进行了单细胞RNA测序（scRNA-seq）和免疫浸润分析，以探索细胞定位和免疫相关性。使用H?O?诱导成纤维细胞和角质形成细胞衰老，随后通过β-半乳糖苷酶染色和qPCR进行验证。

结果

衰老标志物（如p21、IL6、MMP1）在DFU组织中升高。鉴定出四个核心基因——EGFR、RAD51、CCNA2和SUN1，并用于构建具有较高诊断准确率的预测模型（AUC > 0.85）。scRNA-seq显示这些基因在成纤维细胞、角质形成细胞和巨噬细胞中表达。这些基因与炎症通路和免疫细胞浸润相关。体外实验证实了它们在衰老皮肤细胞中表达的异常变化。

结论

细胞衰老在DFU中发挥关键作用，EGFR、RAD51、CCNA2和SUN1可作为潜在的诊断生物标志物和治疗靶点。靶向衰老可能为DFU管理提供新策略。