使用孟德尔随机化和scRNA-seq的方法,对循环中的蛋白质生物标志物进行脊椎间盘退行症的多omics识别
Fan Bai1, Lingting Wang1, He Liu1
1Spinal Surgery Division, Yijishan Hospital, Wannan Medical College, 2 Zheshan West Road, Jinghu District, Wuhu, 241000, Anhui, China.
Clinical rheumatology
|July 31, 2025
概括
这项研究确定了8种循环蛋白与椎间盘退化 (IVDD) 有因果关系. 作为IVDD的生物标志物和治疗点,COPS2和UBE2D2是有前途的,IVDD是慢性腰痛的主要原因.
科学领域:
- 基因组学和蛋白质组学
- 生物标志物发现发现
- 疾病的分子机制.
背景情况:
- 椎间盘退化 (IVDD) 是慢性腰部疼痛的主要原因,其分子基础不明,缺乏有效的生物标志物.
- IVDD对生活质量和医疗保健系统的全球影响需要确定新的诊断和治疗目标.
研究的目的:
- 通过全蛋白体的方法,识别与椎间盘退化 (IVDD) 因果相关的循环蛋白生物标志物.
- 探索已识别的蛋白质作为IVDD的诊断生物标志物和治疗点的潜力.
主要方法:
- 在FinnGen队列中对4907种循环蛋白进行全蛋白质门德尔随机化 (MR) 分析,以确定与IVDD的因果关系.
- 单细胞RNA测序 (scRNA-seq) 用于分析健康与退化的磁盘组织中的蛋白质表达模式.
- 机器学习模型被用来根据治疗潜力对蛋白质候选人进行排名.
主要成果:
- 发现八种循环蛋白 (CD96,CDH3,COPS2,DDX23,FAM210A,PNPO,STOML2,UBE2D2) 在统计学上与IVDD有关.
- COPS2和UBE2D2在通过scRNA-seq.区分健康和退化的盘组织方面表现出高的分类准确性 (AUC=0.85).
- 功能分析表明这些蛋白质与炎症,细胞外基质调节和与IVDD相关的细胞应激反应有关.
结论:
- 这项研究通过整合多omics数据成功确定了IVDD的新型蛋白质生物标志物.
- COPS2和UBE2D2成为IVDD生物标志物和机械治疗点的特别有前途的候选者.
- 进一步的体内研究对于验证IVDD中这些已识别的蛋白质的临床相关性和治疗潜力至关重要.
