文章标题：Identification of cell death-related biomarkers and immune infiltration in ischemic stroke between male and female patients
中文标题：男性和女性缺血性卒中中细胞死亡相关生物标志物的鉴定和免疫浸润
发表期刊：Frontiers in Immunology
发表时间：2023年6月
影响因子：5.7/Q1
卒中是全球第二大死亡原因和第三大残疾原因，其中，缺血性卒中（IS）最为普遍，约占所有卒中发生的87%。IS的特点是由于血栓形成或栓塞导致血流突然中断。它阻塞供应特定大脑区域的脑血管 ，并促进一连串的病理生理反应，导致免疫细胞浸润和各种形式的细胞死亡 。细胞死亡的现有原因主要包括铁死亡、失巢凋亡、细胞焦亡和铜凋亡。但铁死亡相关基因、失巢凋亡相关基因、细胞焦亡相关基因和铜凋亡相关基因在IS中的作用机制尚未得到明确解释。迄今为止，很少有研究利用CIBERSORT来评估IS中的免疫浸润。因此，在IS过程中测量免疫浸润对于开发复杂的靶向治疗药物至关重要。我们的研究旨在从免疫细胞浸润和四种细胞死亡视角中建立性别特异性模式，以改善 IS 诊断和治疗。
研究思路
结果分析
1. IS 患者的免疫细胞浸润和男女之间的健康对照
IS患者组与健康对照组在免疫细胞含量上存在显著差异，尤其在男性中更为显著。健康对照组中，静息肥大细胞、巨噬细胞M2和树突状细胞的相对量显著高于患者组，而患者组中活化肥大细胞的数量更多。与女性患者组相比，健康对照组的T细胞CD8、T细胞滤泡辅助细胞、T细胞调节、NK细胞活化、树突状细胞静息和肥大细胞活化均较高，而T细胞、单核细胞、巨噬细胞M0和中性粒细胞较低。这表明女性患者组的免疫细胞浸润变化比男性患者组更为活跃。
2. 铁死亡相关生物标志物的鉴定
3. 细胞焦亡相关生物标志物的鉴定
与健康对照组相比，男性IS患者中有11个基因表达上调（PRDEGs)，这些基因主要涉及对细菌来源分子的反应和脂多糖反应的生物学途径。这些基因与肥大细胞活化和T细胞滤泡辅助细胞呈正相关，但与单核细胞呈负相关。女性IS患者则表现出不同的基因表达模式，共有16个PRDEGs，包括8个上调和8个下调基因，这些基因主要富集在对细菌来源分子的反应、细菌防御反应和白细胞介导的免疫等生物学途径中。女性患者的PRDEGs主要与巨噬细胞M0、中性粒细胞、T细胞CD4记忆静息和T细胞CD8等免疫细胞类型相关。这些发现揭示了IS患者中性别特异性的基因表达差异和潜在的免疫细胞浸润模式。
4. 失巢凋亡相关的生物标志物的鉴定
3种男性ARDEGs（IL6、SGK1和CDKN1A）在男性IS患者中上调并位于6号和7号染色体上，主要集中在“细菌来源分子反应”。IL6和SGK1与“树突状细胞静息”和“单核细胞”呈负相关，但IL6、SGK1和CDKN1A与“肥大细胞激活”呈正相关。有4个女性ADEG（即OLFM4、PDK4、CEACAM6和IL6）。IL6与“肥大细胞活化”和“肥大细胞静息”呈正负相关，而OLFM4和CEACAM6与“巨噬细胞M0”呈强正相关，与“巨噬细胞M2”和“NK细胞活化”呈负相关。
5. 机器学习各种 CDRDEG 生物标志物
RF、SVM、XGB 和 GLM 用于筛选生物标志物，得到了一组 20 个男性和 24 个女性CDRDEG，包括 FRDEG、PRDEG、ARDEG 和 CRDEG
文章小结
我们发现男性和女性 IS 患者之间的基因表达存在显著差异，并且性别因素影响了细胞死亡的主要模式，了解其原因对于有效诊断和治疗至关重要 。这些发现可能有助于理解分子途径和治疗相关的分子靶点，以便在急救中快速识别IS，并为不同性别 IS 的患病率和进展提供新的见解。（如果您对生物信息鉴定有兴趣，请为green点点关注，生信文献汇持续分享生信文献和思路~如果您需要定制化服务，欢迎扫码联系~）
