統合型機械学習と実験的検証は,肺高血圧におけるミトコンドリア動力学に関連した候補バイオマーカーとしてFIS1を特定しました

科学分野:

• ミトコンドリア生物学 ミトコンドリア生物学
• 心血管研究に関する研究.
• 分子病理学 分子病理学

背景:

• 肺高血圧 (PH) は,限られた治療法で複雑な肺血管の再構築を伴う.
• ミトコンドリアのダイナミクスはPHの病原性に関与しているが,重要な調節因子は定義されていない.

研究 の 目的:

• PHにおけるミトコンドリア動態を調節する遺伝子を識別し,機能的に特徴づけること.
• 肺動脈の滑らかな筋肉細胞 (PASMC) 機能障害とPHにおける特定された遺伝子の役割を調査する.

主な方法:

• ミトコンドリアの注釈を伴う統合されたトランスクリプトミックのデータ.
• WGCNAと機械学習を使用して,候補遺伝子を優先しました.
• 低酸素誘発PHマウスモデルと培養マウスPASMC (mPASMC) で分子および細胞測定を用いた検証された結果.

主要な成果:

• FIS1をPHに関連する重要な遺伝子として特定し,高い差別性能を示しました.
• 低酸素症はFIS1発現を増加させ,ミトコンドリアの断片化,膜ポテンシャル喪失,およびmPASMCにおけるROSの蓄積につながった.
• FIS1のノックダウンにより,mPASMCの増殖と移動が抑制され,ミトコンドリア損傷が軽減され,フェロプトーシスが弱まりました.

結論:

• FIS1は,ミトコンドリア分裂とフェロプトーシス経由でPH病原化に貢献し,異常なPASMCフェノタイプと血管再構築を促進します.
• この研究は,PHのミトコンドリア経路内のメカニズム的な洞察と潜在的な治療目標を提供します.