多组学与机器学习识别ALOX5作为慢性鼻窦炎伴鼻息肉中铁死亡相关上皮屏障功能障碍的驱动因子

慢性鼻窦炎伴鼻息肉（CRSwNP）是一种常见的上气道慢性炎症性疾病，其潜在发病机制仍不完全清楚。本研究以内质网应激（ERS）相关基因集为分析起点，系统筛选并识别与CRSwNP密切相关的核心基因。通过整合加权基因共表达网络分析（WGCNA）、差异表达分析和多种机器学习算法，识别出4个枢纽基因（ALOX5、HMOX1、PXDN和CARD9），这些基因对CRSwNP均表现出良好的诊断性能（AUC = 0.863–0.962，P < 0.05）。采用RT-qPCR、Western blotting和免疫组织化学验证这些枢纽基因在CRSwNP组织中的异常表达。值得注意的是，ALOX5的表达水平与CRSwNP临床严重程度呈显著正相关（R = 0.40–0.41，P < 0.01）。单细胞转录组分析进一步揭示，铁死亡相关特征在CRSwNP患者的鼻上皮细胞中显著富集。免疫荧光染色和原代鼻上皮细胞实验表明，ALOX5表达与上皮紧密连接蛋白呈负相关，且靶向ALOX5可有效调控铁死亡过程。总之，本研究识别了在CRSwNP中具有潜在诊断价值和功能相关性的枢纽基因，并阐明了ALOX5介导的上皮铁死亡在疾病进展中的潜在参与，从而为CRSwNP的精准诊断和靶向治疗提供了新见解。