一种基于棕榈酰化的新型分子标签揭示COX6A1在代谢功能障碍相关脂肪性肝病中的关键调控作用

背景：代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MASLD）患病率很高，但棕榈酰化、线粒体功能和免疫重塑之间的分子联系仍不清楚。方法：我们整合了四个GEO批量RNA-seq队列（GSE126848、GSE130970、GSE135251、GSE213621）和一个单细胞RNA-seq队列（GSE136103）。表达矩阵被归一化为TPM，进行log转换，并使用ComBat进行批次校正。从GeneCards组装了一个精选的棕榈酰化相关基因（PRG）集，并使用共识聚类（ConsensusClusterPlus）定义MASLD亚型。进行了差异表达（limma；|log2FC|>0.5，P<0.05）、功能富集（GO/KEGG的clusterProfiler）和GSEA。WGCNA鉴定了PRG相关模块；使用机器学习流程（12种算法；113种模型组合）优先考虑枢纽基因，在GSE213621中进行10倍交叉验证，并在GSE126848、GSE130970和GSE135251中进行外部验证。使用xCell、EPIC、MCP-counter、QUANTISEQ、CIBERSORT和TIMER推断免疫浸润。在体外，暴露于棕榈酸的HepG2细胞用COX6A1 siRNA转染；评估了脂质积累（油红O/尼罗红）、线粒体膜电位（JC-1）、线粒体ROS（MitoSOX）、凋亡（Annexin V/PI流式细胞术）以及COX6A1/NDUFA4表达（qRT-PCR/Western blot）。性能通过ROC AUC和决策曲线分析进行评估。结果：确定了两个MASLD亚型，Cluster 1和Cluster 2，其中Cluster 1富集代谢途径，Cluster 2显示免疫激活和线粒体代谢途径。确定了枢纽基因，如COX6A1、COX7A2和NDUFA4，具有诊断潜力（AUC>0.75）。单细胞分析揭示了差异免疫细胞浸润，Cluster 2显示免疫活性增加。体外COX6A1敲低减轻了棕榈酸诱导的线粒体功能障碍和凋亡，表明其作为治疗靶点的潜力。结论：我们的研究发现COX6A1与MASLD状态和分子亚型密切相关，并且在独立队列中显示出强大的诊断价值。COX6A1与异常线粒体氧化还原代谢和免疫调节（特别是巨噬细胞信号传导）相关，其调节直接影响肝细胞模型中的脂毒性损伤（mtROS、ΔΨm、凋亡）。总之，这些发现提名COX6A1作为MASLD的机制基础的生物标志物和潜在治疗靶点。