靶向炎症细胞因子治疗脑卒中的机制:开放全基因组关联研究大数据分析OA

背景:炎症是脑卒中病理生理过程的关键组成部分,然而脑卒中与炎症之间的因果关系仍不清楚。目的:采用孟德尔随机化及分子对接技术探索91种靶向炎症细胞因子的脑卒中治疗机制。方法:从开放全基因组关联研究数据库(IEU Open GWAS,https://gwas.mrcieu.ac.uk/,由英国布里斯托大学医学研究委员会综合流行病学单位主办)中获得炎症细胞因子及脑卒中的数据,使用逆方差加权法作为主要研究方法进行两样本孟德尔随机化分析,评估91种炎症细胞因子与脑卒中之间的因果关系。随后基于孟德尔随机化研究结果进行了基因本体分析和京都基因与基因组通路分析,并构建了蛋白质-蛋白质相互作用网络。使用美国西奈山伊坎医学院建立的Enrichr数据库(http://amp.pharm.mssm.edu/Enrichr)和美国科罗拉多大学丹佛分校建立的药物特征数据库(http://tanlab.ucdenver.edu/dsigdb)进行脑卒中治疗药物预测,并使用AutoDock软件进行分子对接,通过Discovery Studio2019对结果进行可视化。结果与结论:(1)发现11种炎症细胞因子与全因脑卒中风险之间存在显著的因果关联;9种炎症细胞因子与缺血性脑卒中风险呈强相关;6种细胞因子与大动脉脑卒中风险显著相关;7种炎症细胞因子与心源性栓塞性脑卒中风险呈显著因果关系;12种细胞因子与小血管脑卒中风险显著相关;3种炎症细胞因子与脑内出血风险具有显著的因果关联;(2)基因本体分析和京都基因与基因组通路分析揭示,炎症细胞因子在代谢、炎症及免疫反应等方面对脑卒中具有重要影响;(3)通过蛋白质-蛋白质相互作用网络分析,筛选出与脑卒中密切相关的10种炎症细胞因子;(4)药物预测和分子对接结果表明,阿托伐他汀和氟氢可的松与关键核心靶点白细胞介素18和CCL3的结合力较高;(5)此次研究的数据来源于国际数据库中的欧洲人群,所获得的结果可为中国脑卒中的遗传流行病学研究提供参考;(6)此次研究阐明了炎症细胞因子与脑卒中之间的因果关系,揭示了炎症细胞因子治疗脑卒中的机制,为脑卒中的治疗提供了新思路。