Análisis completo de los ARNm de expresión diferencial de modificación de metilación anormal entre la degeneración del disco intervertebral de bajo y alto grado y su correlación con las células inmunes

Resumen

Antecedentes:

La degeneración del disco intervertebral (IDD) es una causa importante de dolor lumbar. El objetivo de este estudio es identificar el mecanismo molecular potencial del ADN modificado por metilación anormal en la progresión de los DDY, con la esperanza de contribuir al diagnóstico y tratamiento de los DDY.

Métodos:

Los datos de IDD de bajo grado (grado I-II) y de alto grado (grado III-V) se descargaron de los conjuntos de datos GSE70362 y GSE129789. Los ARNm expresados ​​diferencialmente modificados (DEmRNA) anormalmente metilados se identificaron mediante análisis de expresión diferencial (los criterios de selección fueron pag < .05 y |logFC| > 1) y análisis de metilación diferencial (los criterios de selección fueron pag < .05 y |δβ| > 0,1). Se construyeron los modelos de clasificación y también se realizó el análisis de las características operativas del receptor. Además, se realizaron análisis de enriquecimiento funcional y análisis de correlación inmune y se predijeron los miARN dirigidos a los DEmARN anormalmente metilados. Finalmente, la validación de la expresión se realizó mediante PCR en tiempo real.

Resultados:

En comparación con IDD de bajo grado, se identificaron siete DEmRNA modificados por metilación anormal (AOX1, IBSP, QDPR, ABLIM1, CRISPLD2, ACTC1 y EMILIN1) en IDD de alto grado, y los modelos de clasificación de bosques aleatorios (RF) y máquinas de vectores de soporte (SVM) fueron construidos. Además, siete DEmRNA modificados por metilación anormal y modelos de clasificación tienen una alta precisión diagnóstica (área bajo la curva (AUC) > 0,8). También encontramos que los valores de AUC de un único DEmRNA modificado con metilación anormal eran todos más bajos que los de los modelos de clasificación RF y SVM. El análisis de correlación de Pearson encontró que los macrófagos M2 y EMILIN1 tenían una correlación negativa significativa, mientras que los macrófagos M2 y IBSP tenían una correlación positiva significativa. Además, cuatro pares de relaciones específicas (hsa-miR-4728-5p-QDPR, hsa-miR-4533-ABLIM1, hsa-miR-4728-5p-ABLIM1 y hsa-miR-4534-CRISPLD2) y múltiples vías de señalización (para (por ejemplo, la vía de señalización PI3K-AKT, la diferenciación de osteoclastos y la vía de señalización del calcio) también se identificaron que pueden estar implicadas en la progresión del IDD.

Conclusión:

La identificación de ARNm modificados con metilación anormal y la construcción de modelos de clasificación en este estudio fueron útiles para el diagnóstico y tratamiento de la progresión de los DDY.

Palabras clave:

Degeneración del disco intervertebral; biomarcadores; diagnóstico; ARNm; metilación.

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