基于氧化应激相关关键基因在慢性阻塞性肺疾病中诊断价值的探索

慢性阻塞性肺疾病（COPD）是全球死亡的第三大常见原因。氧化应激已被认为是COPD发展中多种相互作用机制的关键驱动因素。本研究通过生物信息学分析，探讨了氧化应激相关基因（OSRGs）作为生物标志物的潜力及其在COPD临床诊断和治疗中的潜在分子机制。结果，通过LASSO、Boruta和SVM-RFE筛选出5个枢纽基因，即CA3、PPP1R15B、MAPT、MMP9和ECT2，且基于枢纽基因构建的列线图性能良好。枢纽基因与氧化应激生物标志物的相关性分析显示，MMP9和MAPT基因与氧化应激生物标志物高度相关。免疫细胞浸润分析发现，滤泡辅助T细胞、γδT细胞、M0巨噬细胞和CD8 T细胞在COPD中显著差异。ECT2和MMP9的ROC显示其区分COPD患者与正常样本的能力较高。此外，我们收集了临床样本并分析了核心基因表达，结果显示枢纽基因ECT2和MMP9在COPD样本中具有较高的区分能力。通过构建动物模型、病理切片、qPCR、免疫印迹、免疫组织化学等进一步验证了ECT2和MMP9的表观遗传学。数据显示MMP9在CSC诱导的氧化应激损伤中的关键作用。MMP9的缺失减轻了CSC诱导的损伤，并促进巨噬细胞向M2巨噬细胞极化。MMP9缺失对CSC诱导的损伤具有保护作用，主要与BEAS-2B细胞凋亡、细胞炎症和ROS损伤的减少有关。它促进了巨噬细胞从M1向M2的极化。总之，我们发现ECT2和MMP9与COPD的氧化应激相关，且MMP9与BEAS-2B中的细胞凋亡、细胞炎症和ROS损伤以及巨噬细胞从M1向M2的极化有关。