Identification de l'infiltration immunitaire

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 14153 (2023) Citer cet article

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L'athérosclérose est une réponse inflammatoire chronique du système immunitaire inné et adaptatif, induite par les lipides, et elle est responsable de plusieurs événements ischémiques cardiovasculaires. La présente étude visait à déterminer les biomarqueurs liés à l'infiltration immunitaire dans les plaques athéroscléreuses carotidiennes (CAP). Les profils d'expression génique des CAP ont été extraits de la base de données Gene Expression Omnibus. Les gènes différentiellement exprimés (DEG) entre les CAP et les groupes témoins ont été criblés par le package « limma » du logiciel R. L'infiltration de cellules immunitaires entre les CAP et les groupes témoins a été évaluée par l'analyse d'enrichissement d'un ensemble de gènes à échantillon unique. Les cellules immunitaires infiltrantes clés du groupe CAP ont été criblées par le test de Wilcoxon et la régression la moins absolue par l'opérateur de retrait et de sélection. L’analyse pondérée du réseau de co-expression génique a été utilisée pour identifier les gènes liés aux cellules immunitaires. Les gènes hub ont été identifiés par le réseau d'interaction protéine-protéine (PPI). Une analyse de la courbe caractéristique de fonctionnement du récepteur a été réalisée pour évaluer la capacité du gène à différencier les CAP des groupes témoins. Enfin, nous avons construit un réseau de facteurs de transcription miARN-gène-hub de gènes hub en utilisant la base de données ENCODE. Onze types différents de cellules liées à l'infiltration immunitaire ont été identifiés entre les groupes CAP et les groupes témoins. Un total de 1 586 gènes liés à l’immunité exprimés de manière différentielle ont été obtenus par intersection entre les DEG et des gènes liés au système immunitaire. Vingt gènes hub ont été criblés via le réseau PPI. Finalement, 7 gènes (BTK, LYN, PTPN11, CD163, CD4, ITGAL et ITGB7) ont été identifiés comme les gènes centraux des CAP, et ces gènes pourraient servir de cibles médicamenteuses estimables pour les patients atteints de CAP.

L’accumulation chronique de plaques d’origine lipidique dans l’intima sous-endothéliale des artères conduit finalement à une sténose importante de la lumière, à un apport sanguin insuffisant et à une hypoxie critique des tissus1. Les maladies cardiovasculaires, les maladies artérielles périphériques et les maladies cérébrovasculaires sont généralement causées par l'athérosclérose. Les plaques athéroscléreuses carotidiennes (PAC) constituent également la pathologie sous-jacente la plus courante de l'accident vasculaire cérébral ischémique. Des études antérieures ont grandement amélioré notre compréhension de l’étiologie de l’athérosclérose. Cependant, la pratique clinique manque encore pour traduire la science fondamentale au chevet des patients2. Par conséquent, il est nécessaire de filtrer les gènes hub pour différencier les patients atteints de CAP des témoins.

Le mécanisme clé du développement de l’athérosclérose est une réponse immunitaire à une inflammation d’origine lipidique dans la couche intimale sous-endothéliale des artères. Les macrophages inflammatoires et la formation de cellules spumeuses au cours de la progression de la plaque jouent un rôle particulièrement important dans l'athérogenèse et ont déjà fait l'objet d'un examen approfondi 1,3. Les cellules immunitaires innées et adaptatives contribuent au développement de l’inflammation artérielle chronique4. Une distribution anormale et des types incommensurables de cellules immunitaires sont également associés à l’athérogenèse5. Par conséquent, l’exploration de diverses altérations des cellules immunitaires au cours de l’athérogenèse pourrait offrir de nouvelles informations sur l’étiologie, le diagnostic et le traitement des PAC.

Les technologies de séquençage à haut débit (HTS), par exemple les puces à ADN, le séquençage d’ARN et le séquençage de cellules uniques, génèrent d’abondantes données sur l’expression génique qui sont appropriées pour étudier la distribution des cellules immunitaires dans les tissus lésionnels6,7. L'identification des types, de la composition et des états fonctionnels des cellules dans l'athérogenèse est cruciale pour comprendre la contribution cellulaire8,9,10. Profilage de l'expression génétique ; par exemple, le séquençage de puces à ADN et d’ARN pourrait être utilisé pour identifier les gènes exprimés différentiellement (DEG) et les voies de signalisation qui participent à l’athérogenèse11,12. Grâce à la combinaison avec des techniques de séquençage, l'analyse bioinformatique pourrait élucider les relations entre les DEG et l'athérogenèse et illustrer le réseau d'interaction des gènes hub, de l'ARN nucléaire hétérogène (ARNhn), des facteurs de transcription (TF), des microARN (miARN) et des protéines .