超声波激活TRPA1/TBKBP1信号通路以调节动脉粥样硬化中的巨噬细胞极化：来自生物信息学和功能分析的见解

《The FASEB Journal》：Ultrasound Activates TRPA1/TBKBP1 Signaling to Modulate Macrophage Polarization in Atherosclerosis: Insights From Bioinformatics and Functional Analysis

动脉粥样硬化早期预测与超声治疗新机制研究：通过GEO数据整合生物信息学分析，筛选出8个TRP通道基因构建风险评分模型，发现超声通过激活TRPA1调控TBKBP1表达，使巨噬细胞从促炎M1向抗炎M2极化，显著改善斑块进展。

　　

摘要

动脉粥样硬化是心肌梗死和中风的主要潜在病理机制，对全球心血管死亡率有显著影响。尽管目前的治疗方法（尤其是降脂药物）已显示出临床疗效，但其应用受到不良反应的限制，如肝毒性、肌病和糖尿病风险增加。这些局限性凸显了迫切需要可靠的分子生物标志物来进行早期预测和更安全的治疗干预。在这项研究中，我们对来自公共GEO队列的RNA-seq数据进行了综合生物信息学分析。利用随机森林（RF）算法，我们从22个候选基因中筛选出了8个瞬时受体电位（TRP）通道基因，并构建了一个诺模图来评估动脉粥样硬化的风险。根据差异性TRP基因的表达模式，我们将患者分为两个不同的组，并探讨了它们与免疫浸润特征的相关性。为了在个体水平上量化TRP相关的分子特征，我们基于主成分分析（PCA）开发了一个TRP评分系统。值得注意的是，这些TRP基因组在巨噬细胞浸润方面表现出显著差异，这表明它们可能在评估斑块进展中发挥作用。进一步的体外功能实验发现TRPA1是一种对超声波敏感的受体，参与巨噬细胞的极化过程。关键的是，我们发现超声波通过上调TRPA1的表达来发挥这种效应，进而提高TBKBP1的水平，使巨噬细胞从M1表型向M2表型转变。这些发现为动脉粥样硬化的进展提供了新的机制见解，并为超声基因治疗策略提供了可能性。

图形摘要

通过对GEO数据的综合生物信息学分析，我们确定了15个关键的TRP基因，将这些患者分为低分组A（促炎型M1巨噬细胞、晚期斑块）和高分组B（再生型M2巨噬细胞、早期斑块）。TRPA1被验证为一种对超声波敏感的受体；超声波可上调TRPA1和TBKBP1的表达，使巨噬细胞从M1型转变为M2型，这为动脉粥样硬化的超声基因治疗提供了新的思路。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

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