《Mol Neurobiol》:肌萎缩侧索硬化症和帕金森病:脑组织转录组分析揭示相互作用

2025-05-14 田医生 MedSci原创 发表于上海

这项研究通过对ALS和PD患者脑组织转录组的深入分析,揭示了两种疾病间潜在的分子交互作用,为进一步探索新型治疗方法奠定了基础。

河北医科大学等多个研究机构的学者合作完成了一项研究,旨在通过生物信息学方法探讨肌萎缩侧索硬化症(ALS)与帕金森病(PD)之间的分子机制及其潜在联系。

ALS和PD是两种不同的神经退行性疾病,各自具有独特的临床特征和病理标志。

然而,近期证据表明这两种疾病之间可能存在复杂的相互作用,包括一些ALS患者表现出类似PD患者的黑质纹状体功能障碍相关的运动症状,反之亦然。此外,孟德尔随机化研究显示ALS和PD之间存在因果关联,这激发了对二者共享分子机制和遗传因素的研究兴趣。

研究者从GEO数据库中获取了ALS(GSE124439)和PD(GSE114517)的人类大脑样本数据集,并利用R软件中的"Deseq2"包进行差异表达基因(DEGs)分析。

随后,通过GO和KEGG富集分析来确定这些DEGs相关的生物学功能和通路。此外,还构建了蛋白质-蛋白质相互作用网络以识别关键中枢基因,并进一步探索了转录因子、miRNAs与共同DEGs之间的关系。最后,研究者还评估了可能用于ALS和PD治疗的小分子化合物。

在ALS数据集中,共鉴定出1079至1446个不等的DEGs,在PD数据集中则鉴定出1631个DEGs。通过Venn图分析,发现两者共有245个DEGs。这些共同DEGs参与了如细胞连接装配、胶质细胞生成、细胞基质粘附调节等重要的生物过程,并且显著富集于ECM-受体相互作用及神经活性配体-受体相互作用等KEGG通路中。PPI网络分析确定了十个中枢基因,其中SPP1在ALS ROC分析中AUC值超过0.7,ANGPT2在PD ROC分析中AUC值也超过了0.7,提示它们可能是潜在的诊断指标。

研究表明,ALS和PD不仅有直接的临床表现重叠,而且在其分子层面也存在交集。特别是,MAPK信号通路在ALS和PD中均显示出显著富集,暗示这一通路可能在两种疾病的发病机制中扮演重要角色。

同时,研究还强调了转录因子和miRNAs在调控共同DEGs方面的作用,为理解这些疾病提供了新的视角。基于DSigDB库筛选出的候选药物如曲古抑菌素A、阿糖胞苷等可能成为未来ALS和PD治疗的新方向。

总之,这项研究通过对ALS和PD患者脑组织转录组的深入分析,揭示了两种疾病间潜在的分子交互作用,为进一步探索新型治疗方法奠定了基础。

参考文献:

Zewei, Fu,Baofeng, Feng,Herman Yao, Akogo et al. Amyotrophic Lateral Sclerosis and Parkinson's Disease: Brain Tissue Transcriptome Analysis Reveals Interactions.[J] .Mol Neurobiol, 2025, 62: 0.

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