Exploración del mecanismo de acción de la Fang para aliviar la psoriasis a través de la bioinformática y la validación experimental

YANG Haoruo ,  

XIAO Xue ,  

LI Jiaqi ,  

ZHANG Ningxin ,  

YANG Bin ,  

SONG Ping ,  

摘要

El objetivo es utilizar la tecnología de bioinformática para seleccionar patrones moleculares de muerte por hierro y biomarcadores diagnósticos relacionados con la psoriasis, observar el efecto terapéutico del Fang en la psoriasis a través de experimentos en animales y explorar el mecanismo subyacente. Métodos Se recuperaron datos de microarrays de psoriasis de la base de datos de GEO y se seleccionaron genes diferencialmente expresados (DEG), se tomaron la intersección con el conjunto de genes de muerte por hierro para obtener genes relacionados con la muerte por hierro de la psoriasis (FRGs), se realizaron análisis de correlación, análisis de agrupamiento consistente, análisis de enriquecimiento e inmunoanálisis y se seleccionaron genes FRGs principales con características diagnósticas mediante el modelo de bosque aleatorio (RF), el modelo de máquinas de vectores de soporte (SVM), regresión de mínimos cuadrados y encolado absoluto (LASSO), gráfico nomograma y análisis de la curva característica operativa del receptor (ROC). Experimento con animales, excepto el grupo normal, todos los otros grupos inducen modelo de ratones con psoriasis con crema de moclobemida al 5%. Al mismo tiempo que la modelización, intervención medicamentosa a la dosis correspondiente, normal grupo, grupo modelo se administra agua salina fisiológica con el mismo volumen, una vez al día, 7 días en total. Observar, registrar los cambios en la piel de la espalda de los ratones y puntuar la gravedad con un índice de síntoma de área de superficie de psoriasis (PASI); observar los cambios patológicos en el tejido de la piel con tinción de hematoxilina y eosina (HE); determinación de los niveles de iones de hierro (Fe2+), malondialdehído (MDA), 4-hydroxynonenal (4-HNE) de la piel, y niveles de ácidos grasos libres (FFA); inmunofluorescencia (IF) para determinar los niveles de especies reactivas de oxígeno (ROS) en los tejidos de la piel; inmunohistoquímica (IHC) para determinar la expresión de la γ-glutamilcisteína específica de ChaC glutatión transferasa 1 (CHAC1), la 12-LOXγ de la enzima (ALOX12B), el factor de unión a κB del núcleo (NF-κB) del factor de transcripción, el marcador de proliferación (Ki67) y la proteína. Los resultados seleccionaron 2,100 DEG y 24 FRGs según el conjunto de datos GSE30999. El análisis de enriquecimiento de términos GO y KEGG del genoma y la enciclopedia de genes (KEGG) obtuvieron un total de 1,000 funciones biológicas y 75 rutas. Según el análisis de agrupamiento combinado con 3 algoritmos de aprendizaje automático, nomograma y análisis de la curva ROC, se obtuvieron los genes principales Hub-FRGs (CHAC1, ALOX12B, TRIM21), el análisis inmune confirmó la existencia de una correlación significativa entre linfocitos T CD4+ de memoria no activados, la abundancia de células dendríticas activadas y Hub-FRGs. En el experimento con animales, se observó que el modelo de ratones mostraba cambios patológicos significativos en el epitelio y la infiltración de células inflamatorias; La puntuación PASI de la lesión cutánea, la puntuación de Baker aumentaron significativamente (P<0.05). Los niveles de Fe2+, MDA, 4-HNE, FFA, ROS en el tejido de la piel y la expresión de CHAC1, ALOX12B, TRIM21, Ki67, NF-κB aumentaron significativamente (P<0.05). En comparación con el grupo modelo, las puntuaciones PASI de los ratones de los grupos tratados disminuyeron significativamente (P<0.05), y las lesiones cutáneas mejoraron en diferentes grados. Los niveles de Fe2+, MDA, 4-HNE, FFA, ROS en el tejido de la lesión y la expresión de Hub-FRGs, Ki67, NF-κB en los ratones de cada grupo disminuyeron significativamente (P<0.05). Conclusión El Fang mejora significativamente el daño patológico de la piel en ratones con psoriasis, mostrando un buen efecto terapéutico y reparador. Su mecanismo puede estar relacionado con la regulación de la expresión de los genes CHAC1, ALOX12B, TRIM21 relacionados con la muerte por hierro estrechamente asociados con la psoriasis.

关键词

psoriasis;Fang;muerte por hierro;bioinformática;aprendizaje automático;ratón

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