方向性整合生物信息学分析揭示了连接2型糖尿病与多囊卵巢综合征的一致性和差异性分子特征

由 root 提交于 周六, 09/26/2026 - 06:47
**摘要** 多囊卵巢综合征(PCOS)和2型糖尿病(T2DM)是复杂的多因素疾病,二者具有公认的临床病理生理学共性,但其重叠的分子基础尚不明确。既往生物信息学研究已鉴定出这两种疾病之间共同的差异表达基因。然而,这些研究未考虑所观察到的基因表达变化的方向性,因而可能掩盖了二者潜在的生物学差异。本研究采用方向性分析方法,将PCOS与T2DM之间的分子特征分类为一致性或不一致性。对GEO数据集GSE138518(PCOS卵巢颗粒细胞组织)和GSE25724(T2DM胰岛组织)进行转录组分析,分别鉴定出225个和1,302个差异表达基因(DEGs)。维恩图分析显示,在总计1,527个基因中,PCOS与T2DM仅有3个共同基因(SLC6A8、RGS4和SORL1),且这3个基因的调控方向均相反。通过比较毒物基因组学数据库(Comparative Toxicogenomics Database)、在线人类孟德尔遗传数据库(Online Mendelian Inheritance in Man)和GeneCards进行疾病基因检索,结果显示两种疾病共有214个疾病相关基因,其中311个基因为PCOS特异性基因,496个基因为T2DM特异性基因。利用STRING(12.0版)构建蛋白质-蛋白质相互作用网络,鉴定出70个相互作用节点。CytoHubba采用6种评分方法进行分析,鉴定出18个高可信度枢纽基因,包括INS、BCL2、MTOR、LEP、MFN2和PIK3CD。功能富集分析鉴定出免疫激活、细胞凋亡和胰岛素信号传导等生物过程;KEGG通路分析进一步证实这些是主要通路。研究结果表明,尽管PCOS与T2DM之间共享的差异表达基因有限,但二者具有共同的致病通路。

多囊卵巢综合征(PCOS)和2型糖尿病(T2DM)是复杂的多变量疾病,二者具有公认的临床病理生理学联系,但其相互重叠的分子基础尚不明确。既往生物信息学研究已鉴定出这两种疾病之间共同的差异表达基因。然而,这些研究未考虑所观察到的基因表达变化的方向性,因而可能掩盖了二者潜在的生物学差异。本研究采用一种具有方向感知能力的方法,将PCOS与T2DM之间的分子特征分类为一致性或不一致性。对GEO数据集GSE138518(PCOS,卵巢颗粒细胞组织)和GSE25724(T2DM,胰岛组织)进行转录组学分析,分别鉴定出225个和1,302个差异表达基因。维恩图分析显示,在总计1,527个基因中,PCOS与T2DM仅有3个共同基因(SLC6A8、RGS4和SORL1),且这3个基因的调控方向均相反。通过比较毒理基因组学数据库、在线人类孟德尔遗传数据库和GeneCards数据库检索疾病相关基因,共鉴定出214个共同疾病相关基因,其中311个基因为PCOS特异性基因,496个基因为T2DM特异性基因。利用STRING(12.0版)构建蛋白质—蛋白质相互作用网络,鉴定出70个相互作用节点。基于6种评分方法的CytoHubba分析鉴定出18个高可信度枢纽基因,包括INS、BCL2、MTOR、LEP、MFN2和PIK3CD。功能富集分析鉴定出免疫激活、细胞凋亡和胰岛素信号传导等生物过程;KEGG通路分析进一步证实这些是主要相关通路。这些研究结果表明,尽管PCOS与T2DM仅共享少量差异表达基因,但二者具有共同的致病通路。


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.20.753005v1?rss=1

🏷️ 多囊卵巢综合征 2型糖尿病 方向性转录组分析 差异表达基因 蛋白质相互作用网络 胰岛素信号通路