解读脊髓损伤中与中性粒细胞胞外陷阱相关的枢纽基因和免疫景观：综合生物信息学分析和实验的见解

背景：脊髓损伤是一种使人衰弱的神经系统疾病，导致严重的运动、感觉和自主神经功能障碍，给患者和医疗系统带来沉重负担。中性粒细胞胞外陷阱（NETs）在炎症和免疫反应中的作用日益受到重视；然而，NETs相关基因（NRGs）在SCI中的作用仍知之甚少。本研究旨在探讨NRGs在SCI病理生理学中的作用，并识别具有潜在生物学意义的NET相关候选基因。方法：从基因表达综合数据库（GEO）获取GSE151371数据集，以识别与SCI相关的NRGs。采用差异表达分析和加权基因共表达网络分析（WGCNA）筛选候选基因，然后通过机器学习算法进行枢纽基因优先排序。使用独立数据集（GSE45006）验证所识别的枢纽基因。基于预定义的白细胞基因特征矩阵，使用CIBERSORT算法估计外周血样本中的免疫细胞组成。此外，在大鼠SCI模型中通过RT-qPCR和免疫荧光验证枢纽基因的表达。结果：我们鉴定了十个交集基因作为SCI中差异表达的候选NRGs。使用多种机器学习算法进行枢纽基因优先排序后，确定了FCGR1A、CLEC6A和RETN。随后在独立数据集GSE45006中的验证表明，只有FCGR1A表现出显著的差异表达。在SCI样本中，FCGR1A表达与活化肥大细胞和初始CD4+ T细胞呈正相关，而与初始B细胞和静息记忆CD4+ T细胞呈负相关。此外，体内实验证实了SCI模型中FCGR1A在mRNA和蛋白水平上的上调，支持其与SCI相关炎症反应的关联。结论：本研究提供了整合的生物信息学和实验证据，支持NETs相关基因参与SCI，并确定FCGR1A为与SCI免疫和炎症反应相关的NET相关生物标志物候选基因，值得进一步的机制研究。