《Immunobiology》：Comprehensive bioinformatic and experimental approaches to analyze miR-200a, miR-1, and miR-548-3p expression and their targeted oxidative stress and glucose metabolic related hub genes in rheumatoid arthritis
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类风湿关节炎（Rheumatoid Arthritis, RA）是一种以持续性滑膜炎症、氧化应激和代谢重编程为特征的慢性自身免疫性疾病。新兴证据强调微小核糖核酸（microRNAs, miRNAs）作为连接这些致病过程的关键转录后调控因子。其中，miR-200
类风湿关节炎（Rheumatoid Arthritis, RA）是一种以持续性滑膜炎症、氧化应激和代谢重编程为特征的慢性自身免疫性疾病。新兴证据强调微小核糖核酸（microRNAs, miRNAs）作为连接这些致病过程的关键转录后调控因子。其中，miR-200a、miR-1和miR-548-3p已被涉及在氧化应激反应和葡萄糖代谢中；然而，它们在RA中的作用仍未被充分探索。本研究整合了生物信息学预测和实验验证，以检查这些miRNAs的表达谱，识别其与氧化应激和代谢相关的靶基因，并阐明其对RA发病机制的贡献。反转录聚合酶链式反应（Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction, RT-PCR）分析显示，在RA患者中miR-200a显著上调，而miR-1和miR-548-3p显著下调。利用公开的基因表达综合数据库（Gene Expression Omnibus, GEO）微阵列数据集鉴定了RA相关的差异表达基因（Differentially Expressed Genes, DEGs）。此外，从GeneCards和分子图谱数据库（Molecular Signatures Database, MSigDB）中检索了与氧化应激和葡萄糖代谢相关的基因。对各数据集中的重叠基因进行了基因本体论（Gene Ontology, GO）和京都基因与基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG）富集分析，随后使用搜索检索互作工具（Search Tool for the Retrieval of Interacting Genes, STRING）构建了蛋白-蛋白相互作用（Protein-Protein Interaction, PPI）网络。鉴定出五个枢纽基因——丝裂原活化蛋白激酶1（Mitogen-Activated Protein Kinase 1, MAPK1）、叉头框蛋白P1（Forkhead Box Protein P1, FOXP1）、Cdc42小GTP结合蛋白（Cell Division Cycle 42, CDC42）、Runt相关转录因子1（Runt-Related Transcription Factor 1, RUNX1）和ETS结构域转录因子1（ETS Transcription Factor 1, ETS1）——作为PPI网络中的中心节点。功能富集表明它们参与髓系细胞分化、凋亡调节和肽基酪氨酸磷酸化，而KEGG映射将它们与细胞衰老、昼夜节导通路、病毒致癌作用和神经营养蛋白信号通路相关联。这些发现共同表明，miR-200a、miR-1和miR-548-3p可能参与RA中的氧化和代谢途径，为疾病管理提供了候选生物标志物和治疗靶点。此外，对枢纽基因的RT-PCR检测显示，RA患者中RUNX1、MAPK1、ETS1、FOXP1和CDC42的表达升高。总体而言，研究结果揭示了RA中氧化和代谢紊乱潜在的miRNA介导的调节轴，为疾病机制提供了新见解，并为开发新型生物标志物和治疗靶点奠定了基础。
类风湿关节炎（Rheumatoid Arthritis, RA）作为一种全球范围内高发的慢性自身免疫性疾病，给临床和社会经济带来了沉重负担。尽管其确切病因尚不明确，但越来越多的证据表明，失调的免疫反应、氧化应激以及细胞代谢改变是疾病发病机制的核心因素。近年来，微小核糖核酸（microRNAs, miRNAs）作为关键的转录后调控因子，在免疫、炎症和细胞代谢中发挥着重要作用，其异常表达与RA的 onset、进展及治疗反应密切相关。然而，关于特定miRNAs如何协同调控氧化应激和葡萄糖代谢通路从而影响RA病理过程的研究仍相对匮乏。因此，本研究旨在通过整合生物信息学分析与实验验证，深入探究miR-200a、miR-1和miR-548-3p在RA中的表达特征及其潜在机制。
研究人员选取了来自拉合尔、伊斯兰堡、卡拉奇和古吉兰瓦拉私人诊所的55名参与者作为样本队列，其中包括35名符合ACR/EULAR分类标准的RA患者和20名健康对照者。所有患者均接受疾病修饰抗风湿药物（Disease-Modifying Anti-Rheumatic Drugs, DMARDs）治疗。研究方法主要包括：首先，通过RT-PCR技术检测血清中miR-200a、miR-1和miR-548-3p的表达水平；其次，利用GEO数据库中的GSE112656数据集，通过差异表达分析和加权基因共表达网络分析（Weighted Gene Co-Expression Network Analysis, WGCNA）筛选与RA相关的差异表达基因（Differentially Expressed Genes, DEGs）；同时，整合GeneCards和MSigDB数据库，筛选出与氧化应激和葡萄糖代谢相关的基因；接着，通过Venn图分析找出上述三组数据的交集，并利用STRING数据库构建蛋白-蛋白相互作用（Protein-Protein Interaction, PPI）网络，结合Cytoscape软件识别枢纽基因；最后，通过RT-PCR验证枢纽基因在RA患者血清中的表达情况。
研究结果显示，与健康对照者相比，RA患者血清中miR-200a的表达显著上调（p < 0.001），而miR-1和miR-548-3p的表达显著下调（p < 0.001）。通过生物信息学分析，研究人员从RA相关DEGs、miRNAs靶基因、氧化应激基因及葡萄糖代谢基因中识别出28个重叠基因。基于PPI网络分析，确定了MAPK1、FOXP1、CDC42、RUNX1和ETS1为五大核心枢纽基因。GO功能富集分析表明，这些基因主要参与髓系细胞分化、凋亡调节及肽基酪氨酸磷酸化等生物学过程；KEGG通路分析则显示它们与细胞衰老、昼夜节律、病毒致癌及神经营养蛋白信号通路密切相关。实验验证部分证实，RA患者中RUNX1、MAPK1、ETS1、FOXP1和CDC42的mRNA表达水平均显著高于健康对照者。
在讨论部分，研究人员指出，慢性氧化应激通过诱导细胞衰老和分泌衰老相关分泌表型（Senescence-Associated Secretory Phenotype, SASP），加剧RA中的免疫失调和代谢紊乱。氧化应激还可通过表观遗传修饰（如DNA甲基化和组蛋白乙酰化）调控miRNAs的表达，形成氧化应激、miRNAs失调与炎症之间的反馈环路。研究发现，miR-200a的上调可能通过调控RUNX1依赖性通路促进滑膜成纤维细胞（Fibroblast-Like Synoviocytes, FLS）活化和糖酵解通量增加；而miR-1的下调可能导致MAPK1抑制作用减轻，进而持续激活促炎通路。这些发现揭示了miR-1/MAPK1/炎症轴和miR-200a/RUNX1/糖酵解轴在RA病理中的协同作用。研究结论明确指出，miRNAs的失调通过编排相互关联的调节轴，同时调控RA中的氧化应激、炎症信号和代谢途径，为RA的发病机制提供了新的分子见解，并指出了潜在的生物标志物和治疗靶点。该论文发表在《Immunobiology》期刊上。
