研究背景狼疮性肾炎(lupus nephritis,LN)是系统性红斑狼疮(Systemic Lupus Erythematosus,SLE)最常见及最严重的并发症之一,SLE患者早期肾脏受累通常预示着预后不良。自噬普遍存在于真核细胞中的细胞生物学过程,是维持细胞内环境稳态的一种重要且高度保守的调节机制。以往研究表明,自噬可能参与了 LN的发病,但其在LN中的确切机制尚不清楚。到目前为止,还没有基于生物信息学分析筛选LN自噬相关基因的研究。研究目的本研究旨在利用生物信息学分析研究LN的基因表达变化情况,分析可能导致狼疮性肾炎的关键致病过程和途径并筛选出参与LN发病的自噬相关的关键基因。研究方法1、从GEO数据库获得数据集GSE32591的mRNA表达谱,通过R软件筛选出LN的肾小球及肾小管差异表达基因,并对差异表达基因进行功能富集分析。2、将肾小球及肾小管的差异表达基因与自噬相关基因取交集,得到差异表达自噬相关基因并对其进行功能富集分析及蛋白质-蛋白质网络互作图。3、利用CIBERSORT算法估算22种免疫细胞在肾小球及肾小管中的浸润情况,并且进一步探讨了差异表达自噬相关基因与免疫细胞的相关性。4、利用数据集GSE112943对肾小球及肾小管的共表达自噬相关基因的表达水平进行初步验证。最后取南方医科大学第三附属医院住院的LN患者的肾穿刺标本进行免疫组织化学染色进一步验证关键自噬相关基因的表达水平。研究结果1、在肾小球中,共鉴定出351个差异表达基因,其中250个基因在LN组表达显著上调,101个基因则表达下调;在肾小管中,鉴定出129个差异表达基因,其中包含104个在LN组表达上调的基因,25个在LN组表达下调的基因;这些差异表达基因主要富集在病毒感染及Ⅰ型干扰素Smoothened Agonist研究购买相关途径。2、在肾小球中共鉴定出28个差异表达自噬相关基因,GO和KEGG途径富集分析显示这28个差异表达自噬相关基因的生物过程主要富集在细胞外刺激及营养状态的应答。在肾小管中共有10个差异表达自噬相关基因,这些差异表达自噬相关基因主要富集在细胞外刺激及营养状态应答、自噬的调节等生物进程。3、免疫浸润分析NSC 127716溶解度结果提示在肾小球中的差异表达自噬相关基因与调节性T细胞呈负相关,肾小管中的自噬相关基因与活化肥大细胞呈正相关而与静息肥大细胞呈负相关。4、肾小球与肾小管共表达差异的自噬相关基因有:EIF2AK2,TRIM22,ALB,PDK4,其中关键自噬相关基因EIF2AK2,TRIM22在验证集GSE112943中得到验证。进一步的免疫组织化学染色显示LN组的EIF2AK2及dermatologic immune-related adverse eventTRIM22的表达水平比正常对照组明显升高。研究结论我们发现LN的差异表达自噬相关基因主要富集在细胞外刺激及营养状态应答、自噬的调节等。其中自噬相关基因EIF2AK2及TRIM22在LN组的表达水平在LN显著升高,可能是自噬参与LN的发生发展的关键基因,为LN潜在的生物标志物和治疗靶点提供了新的见解。