通过集成机器学习识别胃食道逆流病和缺血性中风之间的共享分子生物标志物和病原机制
1Community Health Service Center of Cangqian Sub-district, Yuhang District, Hangzhou City, Zhejiang, China.
Medicine
|November 27, 2025
概括
这项研究确定了共同的分子途径和生物标志物,将胃食道逆流症 (GERD) 和缺血性中风 (IS) 联系起来. 发现9个枢纽基因持续失调,为这两种疾病提供了潜在的诊断和治疗点.
科学领域:
- 生物信息学和计算生物学
- 分子生物学分子生物学
- 基因组学就是基因组学.
背景情况:
- 流行病学研究表明,胃食道逆流性疾病 (GERD) 和缺血性中风 (IS) 之间存在联系.
- GERD和IS背后的共同分子机制在很大程度上仍未被描述.
- 识别常见的生物标志物对于理解疾病的发病因子和开发向疗法至关重要.
研究的目的:
- 确定常见的生物标志物,阐明GERD和IS之间的病原性联系.
- 利用综合生物信息学和机器学习来分析转录基因数据.
- 探索GERD和IS的潜在诊断和治疗目标.
主要方法:
- 从基因表达总汇 (GEO) 获取了GERD和IS的转录组数据集.
- 应用了ComBat用于批量效应校正和limma用于识别差异表达基因 (DEGs).
- 利用基因本体学,基因和基因组的京都百科全书 (KEGG) 路径分析,以及三个机器学习算法 (LASSO,SVM-RFE,随机森林) 来识别枢纽基因.
主要成果:
- 确定了52个高调和57个低调的DEG,这些DEG是GERD和IS共同的.
- 丰富的途径包括IL-17信号传递,葡萄糖脂生物合成和PI3K-Akt信号传递.
- 九个一致的枢纽基因 (例如,FAM46C,FUT4,IL17RB) 被识别出具有高诊断准确度 (AUC 0.9-1.0).
结论:
- 融合的分子途径和潜在的诊断生物标志物将GERD和IS联系起来.
- 已识别的枢纽基因,特别是IL17RB和FUT4,可能在共享的炎症和糖化过程中发挥作用.
- 这些枢纽基因代表了有希望的双重用途的治疗点,用于缓解共享的疾病机制.
