Целью данного исследования является использование биоинформатики и машинного обучения для идентификации биомаркеров, связанных с медным смертельным механизмом в болезни Альцгеймера (AD), а также для проверки на клиническом уровне и предсказания потенциальных китайских лекарств. Методы включают в себя получение отличающихся экспрессией генов групп AD и нормальных групп из базы данных генной экспрессии GEO, пересечение с известными генами, связанными с медным смертным механизмом, получение генов, отличающихся экспрессией, связанных с медным смертельным механизмом; использование методов машинного обучения для идентификации ключевых генов медного смертельного механизма в AD. Собраны периферические кровные клетки пациентов AD, с использованием метода реального времени полимеразной цепной реакции (PCR) для клинической проверки относительного уровня экспрессии генов. Предсказание потенциальных регулирующих китайских лекарств по базе данных COREMINE. Результаты: Всего было получено 12 биомаркеров, связанных с медным смертельным механизмом, основное участие берут в цикле трикарбоновых кислот, метаболизме аминокислот и углеводов. Используя четыре различных методов машинного обучения, было отобрано 5 ключевых генов, дигидротиазиндиоксигеназа (DLD), глутаминоаз (GLS), субъединица E1 β пириватдегидрогеназы (PDHB), фактор, связанный с фактором (выведенный из эритроцитов 2) 2 (NFE2L2) и дигидротиазинил-коэнзим а-трасфераза E2 (DBT). Клинически собрано по 30 образцов нормальных групп и пациентов AD, по сравнению с нормальной группой, AD группа показала существенное снижение в простом тесте интеллектуального состояния (MMSE), Монреальской оценке когнитивной функции (MoCA) (P<0.01), значительное увеличение в показателях гомоцистеина (Hcy), интерлейкина-6 (IL-6), С-реактивного белка (CRP), β-амилоидного белка (Aβ) (P<0.01), значительное снижение в показателях малондиальдегида (MDA) (P<0.01), существенное снижение уровня супероксиддисмутазы (SOD) (P<0.01), отмечается повышение относительного уровня мРНК NFE2L2 и DBT (P<0.05), значительное снижение относительного уровня мРНК DLD, GLS и PDHB (P<0.01). Согласующие китайские лекарства для лечения генов медного смертельного механизма в AD в основном имеют четыре энергии, пять вкусов, шесть пищеварительных органов, шесть почечных функций и сосредотачиваются на усилении энергии, крови, уменьшении флегмы и увлажнении. Выводы: DLD, GLS, NFE2L2, PDHB и DBT могут быть новыми молекулярными маркерами для диагностики связанных с медным смертельным механизмом заболевания Альцгеймера, а связанные с этим потенциальные лечебные китайские лекарства могут предложить новые идеи для лечения заболевания Альцгеймера китайскими традиционными методами.

Заболевание Альцгеймера, медный смертельный механизм, биоинформатика, машинное обучение, предсказание китайских лекарств