通過 WGCNA 分析獲得的神經性疼痛中樞基因的功能研究和雙樣本孟德爾隨機化研究

結果
我們首先從 GEO 數(shù)據(jù)庫中獲得了神經性疼痛數(shù)據(jù)集 (?GSE24982?),并確定了神經性疼痛數(shù)據(jù)集的 DEG。與來自GSE24982數(shù)據(jù)集的正常組相比,我們在神經性疼痛組中確定了 691 個 DEG(449 個上調和 242 個下調)

?WGCNA網絡構建及神經病理性疼痛相關模塊識別
為了確定潛在的基因模塊是否與神經性疼痛相關,我們對來自神經性疼痛相關數(shù)據(jù)集 (?GSE24982?) 的所有候選基因進行了 WGCNA 分析。.?我們確定了五個不同的模塊(?經過正相關系數(shù)的分析。最后在GSE24982數(shù)據(jù)集中篩選出模塊turquoise

Go/KEGG 分析
尋找 WGCNA 衍生的中樞基因和 DEG 之間的共表達基因。我們最終篩選出 440 個重疊基因作為候選中樞基因,這些基因可能在神經性疼痛的發(fā)生和發(fā)展中發(fā)揮重要作用.?進行 GO 和 KEGG 分析以進一步探索這 440 個重疊基因的潛在作用.?GO富集分析表明重疊基因主要影響細胞因子受體結合、趨化因子受體結合、細胞趨化性和JAK STAT級聯(lián)正調控等生物學功能。KEGG富集分析顯示重疊基因主要影響細胞因子-細胞因子受體相互作用、趨化因子介導的信號通路、PI3K AKT通路、趨化因子通路和化學致癌作用。

中樞基因的 PPI 網絡分析
我們使用 STRING 在線工具構建了重疊中心基因的 PPI 網絡.?隨后,使用 Cytoscape 軟件可視化排名前十位的上調基因?簡而言之,整理出了 IL2、SMELL、CCL4、CCR3、CXCL1、CCR1、HGF、CXCL2、GATA3 和 CRP。顏色越深,得分越高。

神經病理性疼痛風險預測列線圖模型的構建
然后我們構建了一個列線圖模型來預測神經性疼痛風險.?因此,我們的列線圖模型在神經性疼痛預測中表現(xiàn)良好。隨后,我們計算了五個中樞基因(IL2、SELL、CXCL1、CCL4 和 CCR3)的 ROC 曲線,以評估診斷效果。我們列線圖的 AUC 可以區(qū)分神經性疼痛和對照IL2、SELL、CXCL1、CCL4、CCR3的AUC值分別為0.940、0.950、0.870、0.990。

神經性疼痛中免疫細胞浸潤的評估
由于 KEGG 通路分析和 GO 富集表明,這些中樞基因主要與趨化因子介導的通路相關。結果顯示,與 IL2-low 組相比,IL2-high 組的 CD4+ 靜息記憶 T 細胞、活化的 CD4+ 靜息記憶 T 細胞和靜息樹突狀細胞的浸潤水平更高,而活化的 NK 細胞和嗜酸性粒細胞的浸潤水平IL2-high 組低于 IL2-low 組?這些結果證明了免疫細胞浸潤與中樞基因 IL2 在神經性疼痛中的直接關系。

?IL2 與神經性疼痛的風險存在因果關系
補充表 S3顯示了 IL2 和三叉神經痛的 SNP 特征。所有 SNP 都不是弱工具變量。每種遺傳變異對神經性疼痛的因果影響.?我們評估了 IL2 水平與三叉神經痛之間的因果關系。使用 IVW 方法,我們發(fā)現(xiàn) IL2 與三叉神經痛的風險相關,OR 為 1.203(95% CI = 1.004–1.443,p?= 0.045)。MR-Egger 方法未顯示出顯著的統(tǒng)計學意義 [OR = 1.023, 95% CI = 0.636–1.647,?p?= 0.925]。漏斗圖的因果效應大致對稱, MR Egger 回歸的截距沒有觀察到水平多效性 (?p?= 0.480), 進一步表明多效性沒有使因果效應產生偏差,我們在去除每個 SNP 后,系統(tǒng)地對剩余的 SNP 再次進行 MR 分析。結果保持一致,表明所有 SNP 的計算結果使因果關系顯著。這也說明IL2水平和三叉神經痛沒有顯性SNP,之前的MR結果是有效的。
