基于生物信息学鉴定慢性肾脏疾病胆汁酸代谢的关键基因及其调控中药预测OA

目的基于生物信息学鉴定慢性肾脏疾病(CKD)胆汁酸代谢的关键基因,并进行其调控中药的预测。方法选择肾脏组织芯片数据集与肾脏组织单细胞数据集,采用基因集富集分析(GSEA)分析胆汁酸代谢通路在CKD与健康对照肾脏组织间的差异,筛选出CKD中胆汁酸代谢相关基因,并进行基因本体(GO)功能和京都基因和基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。通过构建胆汁酸代谢相关基因的蛋白互作网络,并分析基因功能模块。结合单细胞数据分析及AddModuleScore函数从6种CKD相关的细胞(足细胞、成纤维细胞、周细胞、单核细胞、远端肾小管细胞、近端肾小管细胞)层面评估胆汁酸代谢活性,筛选胆汁酸代谢关键基因;同时通过转化生长因子(TGF)-β1诱导肾小管上皮细胞(TCMK-1)构建的CKD细胞模型验证胆汁酸代谢关键基因的表达。利用COREMINE数据库筛选调控胆汁酸代谢关键基因的中药,并对其进行性味归经统计。结果GSEA分析表明胆汁酸代谢通路在CKD中被显著抑制,共鉴定出44个胆汁酸代谢相关基因,主要富集于过氧化物酶体和胆汁分泌通路。基因功能模块分析显示,胆汁酸代谢与脂质代谢、胆汁分泌功能密切相关。单细胞测序分析发现,足细胞、成纤维细胞等6类肾细胞的胆汁酸代谢活性均被显著下调,筛选出胆汁酸代谢的核心调控基因为法尼醇X受体(NR1H4),且该基因表达在CKD细胞模型中显著降低(P<0.05)。数据库筛选获得22味潜在调控NR1H4的中药,其药性以温、寒为主,药味以甘、苦为主,主要归肝经。结论胆汁酸代谢紊乱可能通过NR1H4介导的胆汁分泌障碍参与CKD的进展,为CKD的发病机制研究、靶向治疗和中医药干预提供了新的理论依据和治疗方向。