摘要
肺气肿和肺纤维化代表了慢性肺重塑的不同模式，但可能共享分子和细胞层面的异常。本研究分析了基因表达综合数据库（GEO）中慢性阻塞性肺疾病、肺气肿和特发性肺纤维化的公开转录组数据集，以探索疾病相关的共享特征。我们采用加权基因共表达网络分析和差异表达分析来识别共同的分子改变，随后进行了功能富集分析、蛋白质-蛋白质相互作用网络构建、枢纽基因筛选、免疫浸润分析、转录因子预测以及单细胞RNA测序验证。综合分析揭示了与细胞黏附、细胞外基质组织、血管调节、免疫反应和上皮稳态相关的重叠特征。我们验证了五个枢纽基因，并进一步优先考虑了ST6GALNAC5，因为它与唾液酸化相关且在上皮细胞中显著富集。鉴于唾液酸化在肺纤维化和肺气肿中的研究鲜有报道，我们因此进一步研究了ST6GALNAC5相关的上皮唾液酸化。组织样本的实验验证表明，在肺气肿和纤维化损伤共存的肺部中，Sambucus nigra凝集素信号减弱且ST6GALNAC5表达下降。体外实验证实，ST6GALNAC5过表达可减轻博来霉素诱导的上皮细胞损伤。综上所述，这些发现揭示了肺气肿和纤维化肺疾病间趋同的分子特征，并提示受损的上皮唾液酸化可能是慢性肺重塑的一个此前被忽视的特征。
图形摘要
肺气肿和纤维化肺重塑可能共享涉及细胞黏附、细胞外基质重塑、血管调节、免疫反应和上皮稳态的分子改变。上皮α2,6-唾液酸化的减少和ST6GALNAC5表达的下调突显了受损的唾液酸化作为连接肺气肿和肺纤维化的潜在分子特征。
利益冲突
作者声明无利益冲突。
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