Hintergrund:
Psoriasis ist eine häufige entzündliche Hauterkrankung, die einen großen Einfluss auf die körperliche und geistige Gesundheit der Patienten hat. Die Ursachen und zugrunde liegenden molekularen Mechanismen der Psoriasis sind jedoch noch weitgehend unbekannt.
Methoden:
Die Expressionsprofile von Genen aus Psoriasis-Läsionsproben und Hautproben von gesunden Kontrollen wurden integriert über das sva-Softwarepaket und differentiell exprimierte Gene (DEGs) zwischen Psoriasis und gesunder Haut wurden mit dem limma-Paket gescreent. Darüber hinaus wurden GO- und KEGG-Pathway-Anreicherungen für die DEGs unter Verwendung des Clusterprofiler-Pakets durchgeführt. Protein-Protein-Interaktionsnetzwerke (PPI) für die DEGs wurden dann konstruiert, um Hub-Gene zu identifizieren. Die scGESA-Analyse wurde an einem Einzelzell-RNA-Sequenzierungsdatensatz durchgeführt über irGSEA. Um die Zytokine zu finden, die mit der Hub-Genexpression korrelieren, wurden einzelzellgewichtete Genkoexpressionsnetzwerkanalysen (scWGCNA) verwendet, um ein Genkoexpressionsnetzwerk aufzubauen. Darüber hinaus wurden die vorgestellten Gene der Psoriasis, die in suprabasalen Keratinozyten gefunden wurden, mit hub-Genen geschnitten. Anschließend analysierten wir die Expression der Schnittgene und Zytokine im integrierten Datensatz. Danach haben wir andere Datensätze verwendet, um die Veränderungen in den Expressionsniveaus der Kreuzungsgene während der biologischen Therapie aufzudecken. Die Beziehung zwischen Schnittgenen und PASI-Scores wurde ebenfalls untersucht.
Ergebnisse:
Wir identifizierten 148 DEGs zwischen psoriatischen und gesunden Proben. Die Anreicherungsanalyse des GO- und KEGG-Signalwegs legte nahe, dass DEGs hauptsächlich an der Abwehrreaktion auf andere Organismen beteiligt sind. Das PPI-Netzwerk zeigte, dass 11 antivirale Proteine (AVPs) Hub-Gene waren. Die scGSEA-Analyse im Einzelzell-Transkriptom-Datensatz zeigte, dass diese Hub-Gene in Keratinozyten, insbesondere in suprabasalen Keratinozyten, stark exprimiert werden. ISG15, MX1, IFI44L und IFI27 waren die charakteristischen Gene der Psoriasis in suprabasalen Keratinozyten. scWGCNA zeigte, dass drei Zytokine – IL36G, MIF und IL17RA – im türkisfarbenen Modul koexprimiert wurden. Nur Interleukin-36-Gamma (IL36G) war im integrierten Datensatz positiv mit AVPs korreliert. IL36G und AVPs wurden in einer beträchtlichen Anzahl von suprabasalen Keratinozyten koexprimiert gefunden. Darüber hinaus stellten wir fest, dass die Expressionsniveaus von IL36G und den 4 AVPs bei Patienten mit Psoriasis eine positive Korrelation mit dem PASI-Score aufwiesen und dass diese Niveaus während der Behandlung mit biologischen Therapien, jedoch nicht mit Methotrexat, signifikant abnahmen.
Fazit:
IL36G und antivirale Proteine stehen möglicherweise in engem Zusammenhang mit der Pathogenese der Psoriasis und könnten neue molekulare Markerkandidaten für das Auftreten und die Schwere der Psoriasis darstellen.
Schlüsselwörter:
IL36G; antivirales Protein (AVP); Keratinozyten; Schuppenflechte; Behandlung.
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