研究背景及目的免疫球蛋白A肾病(Immunoglobulin A Nephropathy,IgAN)是一种累及肾脏的自身免疫性疾病,以大量IgA颗粒和免疫复合物沉积在肾小球系膜为主要特征,是最常见的原发性肾小球肾炎之一。目前,IgAN的病因和发病机制尚未完全阐明。铁死亡是一种铁依赖性的调节性细胞死亡,涉及基因、蛋白水平等方面调节,与脂质活性氧的异常累积有关,继而产生氧化应激导致细胞死亡。研究表明,在多种肾病的发生发展过程中可出现不同程度的铁过载及脂质过氧化等铁死亡特征。据报道,铁死亡可能参与多种自身免疫性疾病的发生。然而,铁死亡在IgAN发病中的作用及其相关调节机制尚缺乏相应研究证据。因此,本研究探究铁死亡基因与IgAN病理分型和重要临床指标之间的关系,从而为IgAN的诊断和治疗提供参考。研究方法本研究分为三个部分。第一Barasertib说明书部分首先利用高通量测序数据集结合生物信息学方法,基于GEO平台中的IgAN的GSE93798数据集筛选出DEG。结合已公开的铁死亡基因数据库,取交集确定铁死亡相关DEG。使用DAVID在线工具进行GO功能和KEGG通路富集分析,应用STRING进行PPI蛋白互作分析,进一步确定hub基因。使用CIBERSORT探讨IgAN组和对照组之间免疫细胞标志物表达的差异,估计免疫细胞和铁死亡相关DEG之间的相关性。第二部分应用实时荧光定量聚合酶链式反应(Quantitative real-time polymerase chain reaction,q RT-PCR)分别检测55例IgAN患者、55例系统性红斑狼疮患者和55例健康对照的外周血单个核细胞(Peripheral blood mononuclear cells,PBMCs)中铁死亡相关DEG的表达水平。应用受试者工作特征(Receiver Operating Characteristic,ROC)曲线评价铁死亡相关基因作为诊断IgAN的效能。第三部分分析铁死亡基因表达水平在不同病理分型和不同疾病史的差异,以及与IgAN患者的重要临床指标的关联。研究结果第一部分,共筛选出348个差异表达基因,其中241个上调基因,107个下调基因。基于已公开的铁死亡公共数据库,取交集进一步筛选出18个铁死亡相关的DEGs,基于PPI蛋白互作分析以及MCC算法,最终枢纽基因确定为IL1B、JUN、ATF3、CDKN1A、TMicrobiology抑制剂NFAIP3。免疫浸润分析表明,JUN,ATF3,CDKN1A和TNFAIP3与中性粒细胞相关性最强。第二部分,PCR实验结果表明,铁死亡基因ATF3(P<0.001)、IL1B(P<0.001)、JUN(P<0.001)和TNFAIP3基因(P=0.002)在IgAN组表达水平低于健康对照,差异具有统计学意义。ROC曲线分析表明,IL1B、JUN、ATF3的曲线下面积(Area under the curve,AUC)均在0.7以上,分别为0.763,0.738和0.789。IL1B、JUN和ATF3基因联合诊断价值较高。将SLE病例作为疾病对照,结果表明IL1B(P<0.001)、ATF3(P<0.001)和TNFAIP3基因(P<0.001)在SLE组表达水平高于IgAN,差异具有统计学意义。JUN(P<0.001)和CDKN1A基因(P=0.004)在IgAN组表达水平高于SLE组,差异具有统计学意义。ATF3和TNFAIP3的AUC值分别为0.776和0.743。第三部分,病理类型表现为细胞纤维性新月体占肾小球总数百分比为1-24%(C1)的患者PBMC中IL1B表达水平高于无新月体患者(C0)。在Lee氏分型中,更严重的肾小球新月体和硬化、肾小管和肾间质病变的IgAN患者的IL1B表达水平更高(Ⅳ型vsⅢ型)。EGFR和铁水平与IL1B基因表达水平呈负相关。JUN基因表达水平与葡萄糖苷酶和尿微量白蛋白呈正相关,但与血红蛋白水平呈负相关。CDKN1A基因表达水平与钠、铁和总蛋白呈负相关。有肾病家族史的IgAN患者TNFAIP3表达水平低于没有肾病家族史的IgAN患者。结论(1)铁死亡基因IL1B、JUN、ATF3,CDKN1A和TNFAIP3与免疫细胞相关。JUN,ATF3,CDKN1A和TNFAIP3与中性粒细胞相关性最强。(2)与健康对照组相比,IgAN患者PBMCs中的IL1B、JUN、ATF3和TNFAIP3表达水平降低。IL1B、JUN、ATF3对区分Landfill biocoversIgAN和健康对照的诊断价值较高。IL1B、ATF3和TNFAIP3在SLE组表达水平高于IgAN组;JUN和CDKN1A基因在IgAN组表达水平高于SLE组。ATF3和TNFAIP3基因联合诊断价值较高。(3)IL1B表达水平在牛津分型为C1的患者中高于C0,Lee氏分型Ⅳ型患者Ⅲ高于Ⅲ型。有肾病家族史的IgAN患者TNFAIP3表达水平低于无肾病家族史的IgAN患者。IL1B、JUN和CDKN1A表达水平与IgAN的重要临床指标存在关联。综上所述,本研究结果表明铁死亡相关基因在IgAN中存在异常表达,且与该病多种临床特征存在关联,为IgAN的预防、诊断和治疗提供新的思路。