哈喽，大家早上好呀，今天小编要和大家分享一篇2022年1月发表在Front Immunol杂志上的文章，题目为《Identification of Inflammation-Related Biomarker Pro-ADM for Male Patients With Gout by Comprehensive Analysis》IF:7.561。
通过综合分析鉴定男性痛风患者炎症相关的生物标志物 Pro-ADM
摘要：
背景：
痛风是由尿酸单钠（MSU）晶体在关节或邻近组织中沉积引起的局部炎症性疾病。当部分痛风发生时无高尿酸血症，或临床症状和体征不典型时，会延误痛风的诊断，因此迫切需要寻找新的生物标志物来预测和诊断痛风发作。我们的研究试图通过生物信息学分析寻找痛风的关键基因和潜在的分子机制，收集痛风患者和健康人的一般资料和血液生化样本，然后分析比较关键基因调控因子的表达。
方法
从 GEO 数据库下载GSE160170进行分析。将数据标准化以识别差异表达基因 (DEG)，然后应用 GO 和 KEGG 富集分析。鉴定了 DEG 之间的蛋白质-蛋白质相互作用 (PPI) 网络和hub基因。然后收集患有急性痛风、高尿酸血症和健康的男性患者的一般信息和血液样本。采用ELISA法检测不同组别pro-ADM水平，将数据输入SPSS统计软件进行分析。
结果
我们确定了痛风患者和健康对照之间的 266 个 DEG（179 个上调和 87 个下调）。GO分析结果显示，DEGs主要富集炎症反应、生长因子活性、细胞因子活性、趋化因子活性、S100蛋白结合和CXCR趋化因子受体结合。KEGG通路分析表明，DEGs主要与趋化因子信号通路和细胞因子-细胞因子受体相互作用有关。ADM、CXCR1、CXCR6、CXCL3、CCL3、CCL18、CCL3L3、CCL4L1、CD69、CD83、AREG、EREG、B7RP1、HBEGF、NAMPT和S100B是PPI网络中最重要的hub基因。我们发现痛风组和高尿酸血症组pro-ADM的表达高于健康组，差异有统计学意义。
结论
在这项研究中，对DEG 进行了一系列生物信息学分析，以确定与痛风相关的关键基因和途径。通过临床验证，我们发现pro-ADM可作为痛风急性发作的炎症相关生物标志物，为痛风的诊治提供新思路。
结果：
1、痛风差异表达基因的鉴定
与健康对照组相比，我们在痛风患者中发现了 266 个 DEG，其中上调基因 179 个，下调基因 87 个。我们画了一张火山图（图1）和差异基因的层次聚类热图（图 2）。结果表明，痛风组和对照组的这些DEGs之间存在很好的差异。PTPRS和DCLRE1C分别被确定为痛风患者中最上调和下调的基因。
图1
图2
2、功能丰富分析
我们使用R语言通过bioconductor平台上的org.Hs.eg.db数据库文件对差异基因进行GO分析，并使用David（https://david.ncifcrf.gov/）在线工具进行KEGG富集分析。对于生物过程、分子功能和细胞组成，共有 12 个 GO（图 3) 和 23 条 KEGG 通路 (图 4) 被识别。
图3
图4
3、PPI网络和Hub基因鉴定
我们将DEGs提交到STRING数据库获取PPI数据，并使用Cytoscape构建PPI网络（图 5），并使用两种算法确定前25个基因为关键基因（图 6和7）。我们将两种算法的关键基因进行交叉，共得到16个关键基因，分别是ADM、CXCR1、CXCR6、CXCL3、CCL3、CCL18、CCL3L3、CCL4L1、CD69、CD83、AREG、EREG、B7RP1、HBEGF、NAMPT和S100B .
图5
图6
图7
4、临床样本中 Pro-ADM 的验证
通过生物信息学方法，我们发现ADM不仅是痛风DEG的上调，而且与差异基因富集分析获得的通路高度相关，也是DEGs PPI网络中的枢纽基因之一。为了验证ADM基因的临床应用潜力，采用ELISA方法检测临床样本中ADM基因编码的蛋白水平。ADM是从人肾上腺髓质嗜铬细胞中分离出来的一种肽激素，属于降钙素基因相关肽超家族。由于ADM的半衰期短，临床上改为使用促肾上腺髓质素（pro-ADM）检测。急性痛风组和高尿酸血症组血清pro-ADM的表达高于对照组，差异有统计学意义（图 8）。
图8
结论
我们的数据提供了全面的 DEGs 生物信息学分析，以找到与痛风相关的分子机制。我们发现pro-ADM可以作为一种新的炎症相关生物标志物来预测和诊断男性患者痛风的急性发作，这为它的发展提供了新的思路。未来，将需要在细胞和分子水平上进行进一步的实验，以确认其在痛风发病机制中的作用。
