A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
تصف هذه المخطوطة الإجراءات والاحتياطات التشغيلية للتحقيق في الآليات المسببة للأمراض الشائعة المحتملة التي تربط بين متلازمة شوغرن الأولية والسرطان الغدي الرئوي من خلال تحليل المعلوماتية الحيوية والتحقق التجريبي.
تهدف هذه الدراسة إلى استكشاف الآليات المسببة للأمراض الشائعة المحتملة التي تربط بين متلازمة شوغرن الأولية (pSS) والسرطان الغدي الرئوي (LUAD) من خلال تحليل المعلوماتية الحيوية والتحقق التجريبي. تم استرداد الجينات ذات الصلة المرتبطة ب pSS و LUAD من قاعدة بيانات Gene Expression Omnibus (GEO) وقاعدة بيانات Genecard. بعد ذلك ، تم فحص الجينات المعبر عنها تفاضليا (DEGs) المرتبطة ب pSS و LUAD على أنها pSS-LUAD-DEGs. تم إجراء تحليلات تخصيب موسوعة كيوتو للجينات والجينومات (KEGG) وعلم الوجود الجيني (GO) لتوضيح الوظائف البيولوجية المهمة ل pSS-LUAD-DEGs. تم تحديد الأهداف الأساسية من خلال إنشاء شبكة التفاعل بين البروتين والبروتين (PPI) ، وتقييم دقة تشخيص الجينات المحورية من خلال تحليلات منحنى خصائص تشغيل المستقبل (ROC). في هذه الدراسة ، عملت الفئران NOD / Ltj كنماذج حيوانية pSS وتم تحفيزها بالجسيمات 2.5 (PM2.5) لتوليد تفاعل التهابي. تم استخدام تفاعل البوليميراز المتسلسل الكمي في الوقت الفعلي (qPCR) ، ومقايسة الممتز المناعي المرتبط بالإنزيم (ELISA) ، والنشاف الغربي للتحقق من تجربة البيولوجيا الجزيئية ذات الصلة. تشير النتائج التي تم الكشف عنها من خلال تحليلات التخصيب KEGG و GO إلى أن الالتهاب يلعب دورا مهما في الربط بين pSS و LUAD. تم تحديد IL6 و CCNA2 و JAK2 و IL1B و ASPM و CCNB2 و NUSAP1 و CEP55 كأهداف رئيسية ل pSS-LUAD. أظهرت الفئران BALB / c وفئران NOD / Ltj تعبيرا محسنا عن السيتوكينات الالتهابية IL-6 و IL-1β في أنسجة الرئة بعد 21 يوما من التحفيز باستخدام PM2.5 ، مما أدى إلى تنشيط مسار إشارات JAK2 / STAT3 وتنظيم التعبير عن الجينات المرتبطة بالورم CCNA2 و CCNB2 و CEP55 ، مع ظهور فئران NOD / Ltj تغييرات أكثر وضوحا من الفئران BALB / c. يوضح هذا البروتوكول أن التسرطن الناجم عن البيئة المكروية الالتهابية الرئوية قد يكون سببا رئيسيا لارتفاع معدل الإصابة ب LUAD في مرضى pSS. بالإضافة إلى ذلك ، قد تساعد الآليات المتعلقة بالحجب في منع حدوث LUAD في مرضى pSS.
متلازمة شوغرن الأولية (pSS) هي مرض مناعي ذاتي يتميز بتسلل الخلايا الليمفاوية للغدد الخارجية ويؤدي إلى الأعراض السريرية لجفاف العين (جفاف الفم) وجفاف الفم (جفاف الفم)1،2. عادة ما يكون pSS مصحوبا أيضا بمظاهر داخلية خارج الغدة ، بما في ذلك فرط الغلوبولينفي الدم 3 ، ومرض الرئة الخلالي4 ، والحماض الأنبوبيالكلوي 5 ، والتلف العصبي6 ، وقلة الصفيحات7 ، والتي تشكل العوامل التنبؤية السلبية الرئيسية. في السنوات الأخيرة ، أظهرت مجموعة من الدراسات أن pSS مصحوبا بشكل عام بزيادة انتشار السرطان ، بما في ذلك الأورام الخبيثة الدموية والأورام الصلبة8،9،10. سرطان الرئة هو أحد أكثر أنواع السرطان المرتبطة ب pSS شيوعا ، وخاصة سرطان الرئة الغدي (LUAD) 11.
بشكل جماعي ، اقترح مزيد من التحقيقات أن pSS مع LUAD قد يكون له بعض التسبب في المرض المشترك الأساسي. وفقا لمعرفتنا الحالية ، لا توجد دراسات خاصة حتى الآن تشرح الآليات المشتركة بين المرضين. في الآونة الأخيرة ، يوفر تحليل المعلوماتية الحيوية إمكانية محتملة لنا للكشف عن آليات المرض المشتركة المحتملة عبر الأنواع12،13،14. للكشف عن الآليات الأساسية بشكل أكبر ، يتم استخدام تحليل المعلوماتية الحيوية لتحليل الأهداف المشتركة ومسارات الإشارات بين pSS و LUAD ، ويتم إنشاء نماذج حيوانية لاحقا للتحقق التجريبي. قد يساعد الكشف عن هذه الآليات في توفير قاعدة أدلة للوقاية السريرية من LUAD في مرضى pSS.
استخدمت هذه الدراسة قواعد بيانات GEO و Genecard لاسترداد الجينات ذات الصلة المرتبطة ب pSS و LUAD. بعد ذلك ، تم فحص DEGs المرتبطة ب pSS و LUAD على أنها pSS-LUAD-DEGs. أجرينا تحليلات تخصيب KEGG و GO لتوضيح الوظائف البيولوجية المهمة ل pSS-LUAD-DEGs. تم استخدام بناء شبكة PPI لتحديد الأهداف الأساسية ، وقمنا بتقييم دقة تشخيص الجينات المحورية من خلال تحليلات منحنى ROC. استخدمنا الفئران NOD / Ltj كنماذج حيوانية pSS محفزة بالجسيمات 2.5 (PM2.5) لتوليد تفاعل التهابي. تم إجراء QPCR و ELISA و Western Blotting للتحقق من الدراسة تجريبيا. بشكل عام ، تشير النتائج هنا إلى أن التسرطن الناجم عن البيئة المكروية الالتهابية الرئوية قد يكون سببا حاسما لارتفاع معدل الإصابة ب LUAD في مرضى pSS. كما يقترح أن حدوث LUAD في مرضى pSS يمكن منعه عن طريق الآليات المتعلقة بالانسداد.
تم إيواء التجارب في منشأة في مستشفى الصداقة الصيني الياباني ، حيث تلبي ظروف السكن بيئة تغذية بما يتماشى مع المعايير الوطنية للصين ، متطلبات المختبر للبيئة ومرافق الإسكان (GB14925-2010). امتثلت جميع إجراءات وتجارب رعاية لإرشادات ARRIVE واستندت إلى مبادئ 3R (التخفيض والاستبدال والصقل) ، والالتزام بالمبادئ التوجيهية للقانون الوطني لرعاية في الصين. تم شراء الفئران BALB / c من شركة SPF (بكين) للتكنولوجيا الحيوية المحدودة ، وتم شراء الفئران NOD / Ltj من شركة Huafukang (Beijing) Biotechnology Co.، Ltd.
1. تحليل المعلوماتية الحيوية
2. التحقق التجريبي
ملاحظة: ارجع إلى جدول المواد للحصول على تفاصيل حول المواد والكواشف والأدوات المستخدمة في هذا البروتوكول.
اسم الجين | التسلسل (5 إلى 3) |
الماوس CCNA2 للأمام | CCCAGAAGTAGCAGAGTTTGTG |
عكس الماوس CCNA2 | TTGTCCCGTGACTGTGTAGAG |
الماوس ASPM إلى الأمام | CTTATTCAGGCTATGTGGAGGA |
عكس ASPM للماوس | CCAGGCTTGAATCTTGCAG |
الماوس CCNB2 إلى الأمام | TTGAAATTTGAGTTGGGTCGAC |
عكس الماوس CCNB2 | CTGTTCAACATCAACCTCCC |
الماوس NUSAP1 إلى الأمام | CTCCCTCAAGTACAGTGACC |
عكس الماوس NUSAP1 | TTTAACAACTTGGTTGCCCTC |
الماوس CEP55 إلى الأمام | CCGCCAGAATATGCAGCATCAAC |
عكس الماوس CEP55 | AGTGGGAATGGCTGCTCTGTGA |
الجدول 1: التسلسلات الأولية ل PCR الكمي في الوقت الفعلي.
تم تحديد ما مجموعه 3290 DEGs من 23348 جينا في GSE84884 (pSS) ، بما في ذلك 2659 جينا منظما و 631 جينا خاضعا للتنظيم (الشكل 1 أ). بالنسبة إلى GSE51092 (pSS) ، تم تحديد ما مجموعه 3290 DEGs من الجينات البالغ عددها 11409 ، بما في ذلك 667 جينا منظما و 587 جينا خاضعا للتنظيم (الشكل 1 ب)....
على الرغم من أن pSS يعتبر مرضا يتميز في المقام الأول بغزو الغدد الخارجية ، إلا أنه لا يمكن تجاهل تلف الغدد الخارجية24. تمثل الرئتان عضوا مستهدفا ل pSS ، وإصابة الرئة هي مظهر شائع خارج الغدة ل pSS ، وعادة ما تنطوي على تسلل الخلايا الليمفاوية للغشاء المخاطي للقصبات ا...
ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح للإفصاح عنه.
تم دعم هذه الدراسة من قبل تمويل البحوث السريرية للمستشفيات الوطنية عالية المستوى (2023-NHLHCRF-BQ-01) ومشروع الشباب لمستشفى الصداقة الصيني الياباني (رقم 2020-1-QN-8).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
3-Color Prestained Protein Marker | Epizyme | WJ103 | Western Blot |
Antibody Dilution Buffer | Epizyme | PS119 | Western Blot |
BCA Protein Quantification Kit | Epizyme | ZJ101 | Western Blot |
Cytoscape 3.7.1 software | National Institute of General Medical Sciences (NIGMS), National Institutes of Health (NIH) | Version 3.7.1. | Open-source software for biological network analysis and visualization |
ECL Luminous Fluid | Epizyme | SQ203 | Western Blot |
Electrophoresis Buffer | Epizyme | PS105S | Western Blot |
GraphPad Prism 10.0 | GraphPad | Version 10.0 | Data analysis |
HRP-conjugated Goat anti-Rabbit IgG (H+L) (AS014) | abclonal | AS014 | Western Blot |
JAK2 Antibody | Cell Signaling Technology | 3230T | Western Blot |
Mouse IL-1β ELISA Kit | Beijing 4A Biotech Co., Ltd | CME0015 | ELISA |
Mouse IL-6 ELISA Kit | Beijing 4A Biotech Co., Ltd | CME0006 | ELISA |
Phosphatase Inhibitor Cocktail (100×) | Epizyme | GRF102 | Western Blot |
Phospho-JAK2 (Tyr1007/1008) Antibody | Cell Signaling Technology | 3776S | Western Blot |
Phospho-STAT3 (Tyr705) Antibody | Cell Signaling Technology | 9145S | Western Blot |
Protease Inhibitor Cocktail (100×) | Epizyme | GRF101 | Western Blot |
Protein Free Rapid Blocking Buffer (5×) | Epizyme | PS108 | Western Blot |
PVDF membrane | Millipore | IPVH00010 | Western Blot |
R software | R Foundation for Statistical Computing | Not Applicable | Statistical analysis software and programming language used for data analysis, visualization, and machine learning applications |
Radio Immunoprecipitation Assay | Epizyme | PC101 | Western Blot |
Reverse Transcription System | Promega | A3500 | PCR |
SDS-PAGE | Epizyme | LK303 | Western Blot |
SDS-PAGE Protein Loading Buffer (5×) | Epizyme | LT103 | Western Blot |
STAT3 Antibody | Cell Signaling Technology | 9139S | Western Blot |
SYBR Green Realtime PCR Master Mix | TOYOBO | QPK-201 | PCR |
TBST (10×) | Epizyme | PS103 | Western Blot |
Western Blot Transfer Buffer (10×) | Epizyme | PS109 | Western Blot |
β-Actin Antibody | abclonal | AC026 | Western Blot |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved