El objetivo es explorar el mecanismo potencial de la terapia antiinflamatoria ulcerosa (UC) mediante la regulación de la muerte celular programada a través de la bioinformática y experimentos en animales in vivo. Los métodos incluyen la recuperación de genes diferencialmente expresados en tejido intestinal de pacientes con UC del banco de datos de expresión génica compuesta (GEO), la recuperación de genes relacionados con la muerte celular programada del GEO y la base de datos de Genecards, la intersección de estos dos para obtener genes diferencialmente expresados relacionados con la muerte celular programada (Pyro-DEGs), la importación de Pyro-DEGs a la base de datos Metascape para el análisis de ontología génica (GO) y el libro de texto de genes y genomas de Kyoto (KEGG), la construcción de una red de interacciones de proteínas (PPI) a través de la base de datos STRING, la construcción de un modelo de predicción LASSO y un análisis de la característica operativa del receptor (ROC) para obtener Pyro-DEGs centrales con potencial de diagnóstico y terapéutico, el análisis de infiltración inmunológica del conjunto de datos de UC mediante CIBERSORT, y el análisis de la correlación con los Pyro-DEGs centrales. 60 ratones machos SD fueron aleatorizados en un grupo normal, un grupo modelo, un grupo de alta, media y baja dosis de la terapia antiinflamatoria, un grupo de mesalazina (0,27 g·kg^-1), con 10 ratones en cada grupo. Se utilizó el método de inducción de colitis ulcerosa en los ratones mediante la administración de ácido trinitrobencenosulfónico (TNBS) y etanol. Los grupos de control normal y modelo fueron tratados por agua destilada por gavaje, y los demás grupos fueron tratados por la cantidad relativa de medicamentos experimentales por gavaje, con una duración de 7 días por gavaje. Al final del experimento, se observó la morfología patológica del intestino de los ratones de cada grupo teñido con hematoxilina-eosina (HE), se midieron los niveles de citocinas inflamatorias intestinales IL-1β, IL-10, IL-18 y el factor de crecimiento transformador β (TGF-β) en el intestino de los ratones mediante ELISA, se detectó la expresión de caspasa-1, conexina 43 (GJA1), receptor activado por proliferadores de peroxisomas γ (PPARG), y la proteína S100A8 en el intestino de los ratones mediante inmunohistoquímica, se midieron los niveles de expresión de ARNm de caspasa-1, GJA1, PPARG, S100A8 en el intestino de los ratones mediante la reacción en cadena de la polimerasa cuantitativa de fluorescencia en tiempo real (PCR en tiempo real), y se midió la expresión de proteínas de caspasa-1, GJA1, PPARG, S100A8 en el intestino de los ratones mediante Western blot. Se recuperaron los conjuntos de datos GSE87466 y GSE87473 de la base de datos GEO, resultando en 64 Pyro-DEGs cuyos resultados de KEGG mostraron que estaban principalmente enriquecidos en la vía de señalización del receptor tipo NOD, la vía de señalización del TNF y la vía de señalización de HIF-1. Además, se obtuvieron 4 Pyro-DEGs clave (caspasa-1, GJA1, PPARG, S100A8). Los resultados de la infiltración inmunológica siguiente demostraron que la expresión de Pyro-DEGs clave estaba positivamente correlacionada con células inmunes tales como macrófagos M0, macrófagos M1, neurófilos, células dendríticas, etc. Los resultados del experimento en animales demostraron que, comparado con el grupo normal, los niveles de IL-1β e IL-18 en el intestino del grupo modelo aumentaron significativamente, mientras que los niveles de IL-10 y TGF-β disminuyeron significativamente. La coloración y el área de tinción de caspasa-1, GJA1 y S100A8 en el grupo modelo fueron mayores y más intensas que el grupo normal, y la expresión de ARNm y proteínas de caspasa-1, GJA1 y S100A8 aumentó significativamente (P<0.01). La coloración y el área de tinción de PPARG en el grupo modelo fueron menores y más débiles que el grupo normal, y la expresión de ARNm y proteínas de PPARG disminuyó significativamente (P<0.01). Después de recibir tratamiento, todos los grupos de tratamiento mostraron alguna mejora (P<0.05, P<0.01), siendo el grupo de alta dosis el que mostró mayor mejoría (P<0.01). Conclusión: Caspasa-1, GJA1, PPARG y S100A8 son Pyro-DEGs clave que están estrechamente relacionados con el desarrollo de la UC, y es probable que actúen en colaboración con células inmunes como los macrófagos M0, macrófagos M1, neutrófilos, etc. en la patogénesis de la UC. La terapia antiinflamatoria podría regular la expresión de Pyro-DEGs clave a través de las vías de señalización centrales NOD, TNF y HIF-1 para modular el equilibrio inmunológico en ratones con UC, y así aliviar efectivamente la UC.

Bioinformática; terapia antiinflamatoria; muerte celular programada; colitis ulcerosa