今天小料君介绍的一篇文章题目为“Deciphering Genetic between Psychological Stress,Autophagy, and Health: Insights from Bioinformatics, Analysis, and Machine in Psoriasis and Anxiety Disorders”(破译心理压力、自噬和健康之间的遗传: 银屑病和焦虑障碍的生物信息学、分析和见解)。
引言
心理应激、皮肤免疫改变与自噬相关基因(ATGs)之间的关系目前尚不清楚。银屑病是一种病因不明的慢性皮肤炎症,以持续性和复发性为特征。免疫失调和情绪障碍被认为是重要的危险因素。新出现的临床证据提示,焦虑症、免疫系统激活增强和皮肤免疫改变之间可能存在关联,这为银屑病发病提供了一个新的视角。本研究旨在探讨银屑病与焦虑症共病的潜在共同生物学机制。
研究方法
图一
图一:差异表达基因的鉴定。
(A)GSE13355中前30个DEGs的热图。
(B)GSE98793中最高的30度热图。
(C)GSE13355内的DEGs火山图。
(D)GSE98793内的DEGs火山图。
图二
图二:共有基因的鉴定。
维恩图显示16个基因在银屑病、焦虑症和自噬相关基因中重叠。
图三
图三:银屑病与焦虑症共同差异表达基因的GO功能富集分析。
(A)GSE13355的GO富集分析条形图。
(B)GSE98793的GO富集分析条形图。
图四
图四:GSE13355和GSE98793的GSEA分析。
(A)高表达GSE13355的富集的KEGG途径。
(B)富含GSE13355阴性表达的KEGG途径。
(C)高表达GSE13355的富集的生物过程。
(D)具有GSE13355阴性表达的富集的生物过程。
(E)具有高表达GSE98793的富集的KEGG途径。
(F)在GSE98793中富集与自噬表达相关的生物学过程。
(G)富集与GSE98793中的高免疫表达相关的生物学过程。
(H)富集与GSE98793中的阴性免疫表达相关的生物学过程。
图五
图五:利用五种机器学习算法筛选候选诊断基因。
(A)LASSO模型的系数RIF剖面图显示了最优参数l (lambda)的选择。
(B)在GSE13355数据集中选择最佳调谐参数日志(lambda)的十倍交叉验证。
(C)根据RF算法中前10个基因的鉴别能力。
(D)使用SVM-RFE算法选择共享的诊断基因。
(E-F)使用BORUTA算法选择共享的诊断基因。
(G)使用XGBoosts算法选择6个诊断基因。
(H)显示最佳诊断生物标志物的维恩图。
结论
总之,本研究使用机器学习算法来识别四个关键的中枢基因作为诊断基因。富集分析表明,这些基因确实与T细胞、自噬和免疫调节有关,具有良好的诊断效果。我们发现焦虑障碍与自噬调节、免疫失调和炎症反应增加有关,并反映在皮肤炎症的发生和加重上。此外,银屑病和焦虑症之间共同的潜在生物标志物被确定,这有望帮助预测疾病诊断和个性化治疗的发展。
参考文献:Interaction of skin immune cells and neurotransmitters.
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