在肝脑病症中将大脑和免疫转录组与肠道衍生代谢物联系起来:一种探索性的整合性多态学方法

科学领域:

• * 生物信息学和系统生物学
• * 分子生物学 * 分子生物学
• *肠道微生物组研究

背景情况:

• *肝脑病 (HE) 是肝功能衰竭的严重并发症,传统上与高血有关.
• *新出现的证据表明,肠道微生物群衍生代谢物通过系统性炎症和神经毒性导致HE的发病.
• * 连接这些代谢物与HE的综合分子机制尚不清楚.

研究的目的:

• *阐明将肠道微生物群衍生代谢物与HE联系起来的综合分子机制.
• * 通过系统生物学方法确定高等教育的新诊断和治疗目标.
• *通过基因网络建立一个系统级的框架,通过基因网络将肠道代谢物连接到HE.

主要方法:

• *分析HE患者的外周和中心组织中差异表达基因 (DEGs).
• * 提取与关键肠道微生物群衍生代谢物 (胆,脂质,SCFA,托催化剂,胆酸) 相关的基因.
• *多层次的丰富分析和预测miRNAs和药物向已识别的基因代谢物相互作用.

主要成果:

• *鉴定了9个关键基因在肠-系统相互作用和29个关键基因在肠-大脑相互作用中.
• * 肠道代谢物和外围HE基因对包括IL-24信号传导,TP53和氧化应激在内的途径的显著损害.
• * 由肠道代谢物和中央HE基因引起的线粒体脂肪酸β-氧化,神经炎症和谷氨酸度的改变.

结论:

• * 提出了第一个系统级框架,将肠道代谢物与HE联系起来,挑战了以氨为中心的观点.
• *预测的miRNAs和药物显示出HE精准医学的翻译潜力.
• *对确定目标的实验验证对于推进HE治疗策略至关重要.