Proteomics landslagskortlagning á Behçet sjúkdómi sem hefur verið leystur úr líffærum með því að nota ítarlega plasma Proteomics til að bera kennsl á hýalúrónbindandi prótein 2 tjáningu sem tengist æðaþátttöku

Dec 26, 2023

Hlutlæg.

Þessi rannsókn var gerð til að skýra meingerð og misleitni Behçets sjúkdóms (BD) sem felur í sér mismunandi líffæri með því að nota ítarlega próteinfræði til að bera kennsl á lífmerki fyrir klínískt mat og meðferð sjúklinga með BD.

Aðferðir.

Við mældum tjáningarmagn próteina í plasmasýnum frá 98 sjúklingum með BD og 31 heilbrigðum viðmiðunarhópi með því að nota ítarlega próteinfræðivettvanginn okkar með gagnaóháðum öflunarmassalitrófsmæli og mótefna örfylki. Við gerðum lífupplýsingagreiningar á líffræðilegum ferlum og merkjaleiðum sem breyttust í BD hópnum og bjuggum til próteinfræðilandslag líffærauppleystrar BD meingerð. Við staðfestum síðan lífmerki um alvarleika sjúkdómsins og undirhóp æða í óháðum hópi 108 BD sjúklinga og 29 heilbrigðum viðmiðunarhópum með því að nota ensímtengda ónæmissogandi prófun.

Desert ginseng-Improve immunity (23)

cistanche tubulosa-bæta ónæmiskerfið

Niðurstöður.

BD hópurinn hafði 220 mismunandi tjáð prótein, sem gerðu greinarmun á BD sjúklingum (88,6%) og heilbrigðum viðmiðunarhópum (95,5%). Lífupplýsingagreiningarnar leiddu í ljós mismunandi líffræðilega ferla sem tengjast BD sjúkdómsvaldandi sjúkdómum, þar með talið komplementörvun, sárheilun, æðamyndun og hvítfrumnamiðlað ónæmi. Ennfremur greindi hið smíðaða próteomics landslag líffærauppleysts BD próteomics eiginleika BD sem tengist mismunandi líffærum og próteinmarkmiðum sem hægt væri að nota til að þróa meðferð. Hýalúrónbindandi prótein 2, tenascin og serpin A3 voru fullgilt sem hugsanleg lífmerki fyrir klínískt mat á æðakvilla og meðferðarmarkmiðum.

Niðurstaða.

Niðurstöður okkar veita dýrmæta innsýn í meingerð líffærauppleysts BD með tilliti til eiginleika próteomics og hugsanlegra lífmerkja fyrir klínískt mat og hugsanlegar meðferðir við æðasjúkdómum.

KYNNING

Behçets sjúkdómur (BD) er fjölkerfisbundin, langvinn æðabólga sem er mjög algeng meðal íbúa meðfram hinni fornu verslunarleið sem kallast Silkivegurinn. Rannsókn 2016 leiddi í ljós að algengi BD í Tyrklandi var 602 af hverjum 100,000 hjá unglingum/fullorðnum (1). BD er mjög misleitt og sjúklingar eru með fjöllíffæraþátttöku, þar á meðal munnsár, kynfærasár, æðahjúpsbólgu og húðskemmdir; BD getur verið banvænt vegna sprungna æðagúls eða alvarlegra taugakvilla. Sameindaeiginleikar BD sem tengjast mismunandi líffærum eru óþekktir. Klínískar greiningaraðferðir og meðferðarúrræði í kjölfarið eru aðallega háð klínískum einkennum. Hins vegar eru engin lífmerki til sem leyfa aðgreiningu BD byggt á þátttöku mismunandi líffæra. Í samanburði við erfðafræði, býður próteinfræði aðra nálgun til að afla mikillar upplýsinga um meingerð BD og finna lífmerki fyrir BD greiningu og meðferð. Lee o.fl. uppgötvuðu 22 mismunandi tjáð prótein með því að nota 2-víddar rafdrætti ásamt fylki-aðstoðuðu leysir afsog/jónunar samhliða massagreiningu á flugtíma (2). Þrjú einstök prótein í BD í þörmum (fíbrín, apólípóprótein A-IV og sermi amyloid A) voru staðfest frekar í óháðum hópi með því að nota ensímtengd ónæmissogandi prófun (ELISA). Með því að nota Bio-Rad cýtókínperlur sem innihalda 25 bólgusýtókín komust Lopalco o.fl. að gp130/útskilnaði interleukin-6 (IL-6) viðtaka, seytti IL-6 viðtaka, IL{{19} }, og thymic stromal lymphopoietin sermisþéttni var marktækt aukið í BD undirhópnum með einkenni slímhúð og augnþátttöku samanborið við undirhópinn með slímhúð eingöngu (3). Hins vegar voru upplýsingarnar sem fengust í þessum rannsóknum takmarkaðar vegna þess að prótein- og sjúklingahóparnir voru litlir og lífmerkin sem fundust höfðu ekki verið fullgild. Fyrir þessa rannsókn gerðum við, að því er við vitum, fyrstu alhliða plasmapróteómprófílinn á BD með því að nota ítarlega próteinfræðivettvanginn okkar sem er samþættur gagnaóháða öflunarmassarófsmælirinn (DIA-MS) með sérhannaðar mótefna örfylki (4). Með proteomics gögnunum greindum við prótein sem voru mismunandi tjáð á milli BD sjúklinga og heilbrigðs samanburðarhóps og líffræðilega ferla og ferla þessara próteina um BD meingerð. Ennfremur smíðuðum við líffærauppleyst BD landslag og greindum próteomics einkenni hvers líffæris. Lífmerki um æðakvilla og alvarleika sjúkdómsins voru fullgilt í óháðum hópi.

SJÚKLINGAR OG AÐFERÐIR

Þessi rannsókn var samþykkt af læknasiðanefnd Peking Union Medical College Hospital (JS-2049). Þessi grein inniheldur ekki auðkennanleg gögn fyrir BD sjúklinga eða heilbrigða stjórnunarþátttakanda. Uppgötvunarhópurinn innihélt 98 BD sjúklinga og 31 heilbrigðan viðmiðunarhóp. Plasma próteinið var mælt í dýpt með DIA-MS og mótefna örfylki. Lífupplýsingagreiningar voru notaðar til að bera kennsl á breytta líffræðilega aðferðafræði í BD hópnum og til að byggja upp próteinfræði landslag líffærauppleysts BD. Umsækjendur um lífmerki í plasma voru staðfestir með ELISA í óháðum hópum sem samanstóð af heilbrigðum viðmiðunarhópum og sjúklingum með BD og Takayasu slagæðabólgu. Klínískir eiginleikar og meðferðarupplýsingar uppgötvunar- og staðfestingarhópanna eru sýndar í viðbótartöflum 1-6 og ítarlegum tilraunaaðferðum er lýst í viðbótarefninu, sem er aðgengilegt á vefsíðu liðagigtar og gigtarfræðinnar á https://onlinelibrary.wiley. com/doi/10.1002/art.42348.

NIÐURSTÖÐUR

Einkenni sjúklings. Klínísk einkenni sjúklinga með BD og notkun þeirra á sykursterum (GCs) og ónæmisbælandi lyfjum við blóðsöfnun eru sýnd í viðbótartöflu 1, sem er aðgengileg á vefsíðu Arthritis & Rheumatology á https://onlinelibrary.wiley.com/doi / 10.1002/art.42348. Í próteinfræðigreiningu okkar sást enginn marktækur munur á kyni og aldri á milli 98 sjúklinganna með BD og 31 heilbrigðra viðmiðunarhópsins (uppgötvunarhópur) (viðbótartafla 1). Í BD hópnum voru 45, 38 og 15 sjúklingar með væga, miðlungsmikla og alvarlega BD, í sömu röð. Allir BD sjúklingarnir voru með sár í munni og > 20% voru með sár á kynfærum (80,6%), húðskemmdir (65,3%), augnskemmdir (23,5%) og æðaáhrif (22,4%). Æðaþátttaka BD-sjúklinga í uppgötvunarhópnum er sýnd í viðbótartöflu 2 og eiginleikar löggildingarhópanna sem voru notaðir til að sannreyna tjáningu lífmerkja umsækjenda eru sýndar í viðbótartöflum 3–5 (fáanlegar á vefsíðu liðagigtar og gigtarlækninga klhttps://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/art.42348).

Desert ginseng-Improve immunity (16)

cistanche tubulosa-bæta ónæmiskerfið

Smelltu hér til að skoða Cistanche Enhance Immunity vörur

【Biðja um meira】 Netfang:cindy.xue@wecistanche.com / Whats App: 0086 18599088692 / Wechat: 18599088692

Ítarleg prófílgreining á plasmapróteómi hjá sjúklingum með BD með því að nota DIA-MS og mótefna örfylki. Skýringarmynd af próteinprófunarrannsókninni er sýnd á mynd 1A og viðbótarmynd 1, sem er aðgengileg á vefsíðu Arthritis & Rheumatology á https://onlinelibrary.wiley.com/doi/ 10.1{{11} }02/art.42348. Öll plasmasýni frá BD-sjúklingunum og heilbrigðum viðmiðunarhópum voru mæld með því að nota ítarlega plasmapróteomics vettvang okkar sem samanstendur af DIA-MS og mótefna örfylki með mikilli endurgerðanleika. Fylgnistuðlar Spearmans við uppgötvun plasmapróteina með því að nota mótefna örfylki voru 0.98 og 0.93 innan og á milli mismunandi fylkinga, í sömu röð (viðbótarmyndir 2A og 2B, aðgengilegar á vefsíðu Arthritis & Rheumatology á https ://onlinelibrary.wiley. com/doi/10.1002/art.42348). Spearman's fylgnistuðullinn við greiningu plasmapróteina með DIA-MS var 0,92 (bil 0,87–0,96; viðbótarmynd 2C). Fulltrúar skannaðar myndir með mótefna örfylki fyrir BD sjúklingana og heilbrigða viðmiðunarhópa eru sýndar á viðbótarmynd 3, fáanleg á https:// onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/art.42348. Niðurstöður sýndu að á heildina litið voru plasmaprótein BD-sjúklinga uppstillt samanborið við plasmaprótein heilbrigðra viðmiðunarhópa. Með okkar ítarlegu plasmapróteomics vettvangi, auðkenndum við 759 prótein (viðbótarmyndir 1, 4 og 5, fáanlegar á vefsíðu Arthritis & Rheumatology á https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/art.42348), sem dreifðust um það bil 10 stærðargráður í plasma (Mynd 1B). Þessi prótein innihéldu 410 próteinlífmerki (Human Disease Plasma Protein Biomarker Database, á netinu á http://biokb.ncpsb. org. cn/hdpp/#/) og 388 lækningaleg markmið sem nú eru samþykkt eða eru í rannsóknum í áframhaldandi klínískum rannsóknum (Therapeutic Markgagnagrunnur, á netinu á http://db.idrblab.net/ttd/) (Mynd 1B). Virkar skýringar þessara lífmerkja og lækningamarkmiða gefa til kynna að þessi prótein tilheyri ýmsum sjálfsofnæmis- og sjálfsbólgusjúkdómum, þar á meðal BD, nýrnabólga, hryggikt og æðabólgu (myndir 1C og 1D og viðbótartöflur 7 og 8, fáanlegar á Arthritis & Rheumatology vefsíðu á https://onlinelibrary.wiley.com/doi/ 10.1002/art.42348). Þessar niðurstöður benda til þess að plasmapróteinin sem fundust með vettvangi okkar séu nátengd tilviki og þróun BD.

Figure 1. Proteome profiling of plasma samples from patients with Behçet's disease (BD) using an in-depth proteomics platform with data-independent acquisition mass spectrometry (DIA-MS) and antibody microarray analysis. A Workflow of our proteomics study of BD. B, Distribution of plasma protein concentrations detected with DIA-MS and antibody microarray according to the reference concentrations in a human plasma proteome database (http://www.plasmaproteomedatabase.org/). C, Diseases associated with the detected protein biomarkers, which were identified using a human disease plasma protein (HDPP) biomarker database (http://biokb.ncpsb.org.cn/hdpp/#/). D, Diseases associated with the detected therapeutic target proteins, which were identified using a therapeutic target database (TTD) (http://db.idrblab.net/ttd/). Circle sizes in C and D correspond to the number of proteins enriched in each disease. HC = healthy control; FASP = filter-assisted sample preparation; QE-HF = Exactive HF Hybrid Quadrupole Orbitrap (ThermoFisher) mass spectrometer; Strep-PE = streptavidin-phycoerythrin; ELISA = enzyme-linked immunosorbent assay; IgA = immunoglobulin A.


Mynd 1. Próteómprófun á plasmasýnum frá sjúklingum með Behçet-sjúkdóm (BD) með því að nota ítarlega próteinfræðivettvang með gagnaóháðri massagreiningu (DIA-MS) og mótefna örfylkisgreiningu. Verkflæði um próteinfræðirannsókn okkar á BD. B, Dreifing próteinþéttni í plasma sem greindist með DIA-MS og mótefna örfylki í samræmi við viðmiðunarstyrk í plasma gagnagrunni manna (http://www.plasmaproteomedatabase.org/). C, Sjúkdómar sem tengjast lífmerkjum próteins sem fundust, sem voru auðkennd með því að nota plasmaprótein fyrir sjúkdóma manna (HDPP) lífmerkjagagnagrunni (http://biokb.ncpsb.org.cn/hdpp/#/). D, Sjúkdómar sem tengjast greindum lækningamarkpróteinum, sem voru auðkennd með því að nota lækningamarkgagnagrunn (TTD) (http://db.idrblab.net/ttd/). Hringastærðir í C ​​og D samsvara fjölda próteina sem auðgað er í hverjum sjúkdómi. HC=heilbrigð stjórn; FASP=sýnaundirbúningur með síu; QE-HF=Exactive HF Hybrid Quadrupole Orbitrap (ThermoFisher) massarófsmælir; Strep-PE=streptavidín-fykóerýtrín; ELISA=ensímtengd ónæmissogandi prófun; IgA=immúnóglóbúlín A.

Prótein-breið greining á mismunandi tjáðum plasmapróteinum sem tengjast BD. Viðbótarmynd 1, sem er aðgengileg á https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ art.42348, sýnir flæðirit yfir hvernig prótein með mismunandi tjáningu úr DIA-MS og mótefna örfylkisniðurstöðum voru auðkennd og samþætt. Alls voru 493 prótein miðuð við DIA-MS, þar af voru 379 prótein geymd með<29 missing values in the BD group and < 7 missing values in the healthy control group. After 36 proteins with potential contaminations from blood cells (5) were removed, we analyzed 343 additional proteins for hypothesis testing, of which 166 proteins showed a statistically significant difference between the BD and healthy control groups. The antibody microarray detected 549 proteins. After 5 control proteins were removed, we retained 544 proteins for further analysis; of these, 74 proteins showed statistically significant differences between the BD group and the healthy control group (Supplementary Figure 1). In total, 220 (29.0%) of 759 proteins were significantly differently expressed between the BD group and the healthy control group (P < 0.05), as shown using our in-depth proteomics platform comprising DIA-MS and the antibody microarray (Figure 2A and Supplementary Figures 1 and 5, available at https:// onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/art.42348). The number of differentially expressed proteins is 10-fold more than previously reported (2,3,6). Among these proteins, 5 were identified as potential plasma or serum biomarkers in proteomics research for patients with BD, including haptoglobin, apoprotein, transthyretin, immunoglobulin light chain, and immunoglobulin heavy chain. Furthermore, growth arrest–specific 6, resistin, von Willebrand factor (VWF), and others were also identified to be increased in the BD group (Figure 2B). We identified 215 new proteins associated with BD, including serpin A3 (SERPINA3), glycosylphosphatidylinositol specific phospholipase D1 (GPLD1), and attractin (ATRN) (Figure 2C).

Desert ginseng-Improve immunity (2)

cistanche tubulosa-bæta ónæmiskerfið

Til að ákvarða hvort greina megi sjúklinga með BD frá heilbrigðum viðmiðunarhópum, gerðum við óhlutdræga stigveldisþyrpingagreiningu á 22 0 próteinum sem tjáð eru með mismunandi hætti (P ​​< 0.05), þar sem 0 {3}},0% sjúklinga með BD og 86,4% heilbrigðra viðmiðunarhópa voru flokkaðir (viðbótarmynd 6, aðgengileg á vefsíðu Arthritis & Rheumatology á https://onlinelibrary.wiley. com/doi/ 10.1002/art.42348). Meðal 130 próteina sem tjáð var með mismunandi hætti (P ​​< 0,01) komumst við að því að 88,6% sjúklinga með BD og 95,5% heilbrigðra viðmiðunarhópa voru í hópi (Mynd 2D). Frekari aðgreiningargreining á minnstu ferningum að hluta leiddi í ljós að sjúklingar í BD hópnum voru greinilega aðgreindir frá heilbrigðum viðmiðunarhópum samkvæmt flokkun próteina sem tjáð eru með mismunandi hætti (viðbótarmynd 7, aðgengileg á vefsíðu liðagigtar og gigtarlækninga á https://onlinelibrary.wiley. com/doi/10.1002/art.42348). Auðgun sjúkdóma með því að nota DisGeNET vettvanginn (7) benti ennfremur til þess að þessi prótein sem tjáð eru með mismunandi hætti eru verulega tengd bólgu og sjálfsofnæmis- og æðasjúkdómum, þar með talið BD og æðabólgu (Mynd 2E og viðbótartafla 9, aðgengileg á vefsíðu liðagigtar og gigtarfræðinnar á https ://onlinelibrary.wiley. com/doi/10.1002/art.42348). Í lífupplýsingagreiningu okkar með því að nota Cytoscape og CluGo, voru eftirfarandi 8 helstu líffræðilegar ferlar í BD auðkenndar: 1) viðbót virkjun, 2) stjórnun á magni lípópróteina í plasma, 3) gróun sára, 4) æðamyndun, 5) hvítfrumnamiðlað ónæmi, 6 ) peptíðasavirkni, 7) jákvæð stjórnun frumuvirkjunar og 8) flutning hvítfrumna (Mynd 2F og viðbótartafla 10, fáanleg á vefsíðu Arthritis & Rheumatology á https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/art.42348 ). Þessir líffræðilegu ferlar renna saman við meinafræðilegan gang bólgu og storknunar við þróun BD, þar sem lípíðsnið og breyting með oxunarálagi meðan á bólgu stendur leiðir til truflunar á starfsemi æðaþels og æðasjúkdóma (8-11).

Í samræmi við það var mikilvægasta leiðin úr KEGG gagnagrunninum (fáanleg á http://www.genome.ad.jp/kegg) komplement- og storkufall (Mynd 3A), þar sem 38 prótein (P < 0.05 ) voru auðkennd, þar á meðal 19 complement (C) þættir (C1QA, C1QB, C1QC, C1S, C2, C4B, C4b-bindandi prótein alfa keðja [C4BPA], C5, C6, C7, C8 alfa keðja, C8 beta keðja, C8 gamma keðja keðja [C8G], C9, complement þáttur [CF] B, CFH, CFH-tengt prótein 4 [CFHR4], CFI og component receptor 1-like prótein), 5 storkuþættir (F11, F12, F13B, F5 og F9 ), 4 storkutengd prótein (plasmínógenvirkjari vefjagerðar [PLAT], prótein C, segavarnarprótein S [PROS1] og VWF), og 5 serpína fjölskylduprótein (SERPINA1, SERPINC1, SERPIND1, SERPINF2 og SERPING1). Tuttugu og fimm prótein í fossinum voru lyf sem hægt var að nota til meðferðar (Mynd 3B). Athyglisvert er að flest prótein sem eru innifalin í KEGG ferlinum og viðbót og storknunarfall skarast við þau sem taka þátt í auðgaðustu líffræðilegu ferlum blóðstorknunar/sáralækninga (Mynd 3B og viðbótartafla 10, fáanleg á https:// onlinelibrary.wiley.com/ doi/10.1002/art.42348.). Nokkrar sjúkdómsvaldandi sýkingarleiðir voru auðkenndar með því að nota KEGG ferlagreiningu í rannsókninni, þar á meðal Staphylococcus aureus sýking, príonsjúkdómur, kíghósta, papillomaveirusýking í mönnum, herpes simplex veiru 1 sýkingu og víruspróteinvíxlverkun við cýtókín og cýtókínviðtaka, sem undirstrikar hlutverk sjúkdómsvaldandi sýkingar. í BD (viðbótarmynd 8A, fáanleg á vefsíðu liðagigtar og gigtarlækninga áhttps://netsafn.

Figure 2. Proteins were differentially expressed between the BD patient and healthy control groups identified by DIA-MS and antibody microarray. A Volcano plot illustrating the proteins dysregulated in the BD patient versus healthy control groups. Significantly up-regulated and down regulated proteins (P < 0.05) are indicated as red and blue dots, respectively. B, Scatter plots showing the expression intensity of representative proteins in the plasma of BD patients and healthy controls. Symbols represent individual samples; horizontal lines indicate the median. C, Venn diagram comparing the number of differentially expressed proteins in patients with BD identified in our study with those identified in previous studies. D, Hierarchical clustering analysis of differentially expressed proteins (P < 0.01) between the BD and healthy control groups, where 88.6% of patients with BD and 95.5% of HCs were clustered. The dashed rectangular area indicates each group together with corresponding highly expressed proteins. E, Enrichment of diseases (derived from the DisGeNET platform) associated with dysregulated proteins in BD patients relative to healthy controls (log10 [q value] < −15). F, Significantly enriched biologic processes identified using differentially expressed proteins in BD patients relative to health controls (P < 0.05). * = P < 0.05; ** = P < 0.01; *** = P < 0.001; **** = P < 0.0001. GAS6 = growth arrest–specific 6; RETN = resistin; VWF = von Willebrand factor; SERPINA3 = serpin A3 (α1-antichymotrypsin); GPLD1 = glycosylphosphatidylinositol-specific phospholipase D1; ATRN = attractin (see Figure 1 for other definitions).

Mynd 2. Prótein voru tjáð á mismunandi hátt á milli BD sjúklingsins og heilbrigðra samanburðarhópa sem auðkenndir voru með DIA-MS og mótefna örfylki. Eldfjallauppdráttur sem sýnir próteinin sem eru óregluleg í BD sjúklingnum á móti heilbrigðum samanburðarhópum. Marktækt upp- og niðurstýrt prótein (P < 0.05) eru auðkennd sem rauðir og bláir punktar, í sömu röð. B, dreifingarmyndir sem sýna tjáningarstyrk dæmigerðra próteina í plasma BD sjúklinga og heilbrigðra viðmiðunarhópa. Tákn tákna einstök sýni; láréttar línur gefa til kynna miðgildi. C, Venn skýringarmynd sem ber saman fjölda mismunandi tjáðra próteina hjá sjúklingum með BD sem greint var frá í rannsókn okkar við þá sem greindust í fyrri rannsóknum. D, Stigveldisþyrpingagreining á próteinum sem tjáð eru með mismunandi hætti (P ​​< 0.01) á milli BD og heilbrigðra viðmiðunarhópa, þar sem 88,6% sjúklinga með BD og 95,5% HC voru flokkaðir. Strikað rétthyrnt svæði gefur til kynna hvern hóp ásamt samsvarandi hátt tjáðum próteinum. E, Auðgun sjúkdóma (fengnir af DisGeNET vettvangnum) sem tengjast óreglulegum próteinum í BD sjúklingum miðað við heilbrigða viðmiðunarhóp (log10 [q gildi] < -15). F, Verulega auðguð líffræðileg ferli auðkennd með því að nota mismunandi tjáð prótein í BD sjúklingum miðað við heilsufarseftirlit (P < 0.05). *=P < 0,05; **=P < 0,01; ***=P < 0,001; ****=P < 0,0001. GAS6=vaxtarstöðvun – sértæk 6; RETN=standast; VWF=von Willebrand þáttur; SERPINA3=serpín A3 (1-antíkýmótrýpsín); GPLD1=glýkósýlfosfatidýlínósítólsértækan fosfólípasa D1; ATRN=attractin (sjá mynd 1 fyrir aðrar skilgreiningar).

Figure 3. Signaling pathways associated with the pathogenesis of BD. A, Significantly enriched signaling pathways associated with differentially expressed proteins in BD patients relative to healthy controls identified used the KEGG and Reactome databases (P < 0.01). The red font indicates pathways related to blood coagulation and complement activation. B, Complement and coagulation cascades, identified using the KEGG database, showing the most significant associations with differentially expressed proteins in the BD patients relative to healthy controls. The signature proteins that can be targeted by known approved drugs are indicated. C and D, The significantly enriched protein domain (C) and the cellular components (D) identified by the significantly expressed proteins in BD patients relative to healthy controls (P < 0.01). In A, C, and D, bar lengths indicate log base 10 of the P value, and the numbers next to the bars indicate the number of proteins involved in each category. IGF = insulin-like growth factor; IGFBP = insulin-like growth factor binding protein; C = complement; ER = endoplasmic reticulum; ECM = extracellular matrix; CUB = complements C1r/C1s, Uegf, and Bmp1; EGF = epidermal growth factor; Up = up-regulated; Down = down-regulated (see Figure 1 for other definitions).


Mynd 3. Merkjaleiðir sem tengjast meingerð BD. A, Verulega auðguð merkjaleiðir sem tengjast mismunandi tjáðum próteinum í BD-sjúklingum miðað við heilbrigða viðmiðunarhópa sem voru auðkennd notuðu KEGG og Reactome gagnagrunna (P < 0.01). Rauða letrið gefur til kynna leiðir sem tengjast blóðstorknun og virkjun komplements. B, Viðbótar- og storkufall, auðkennd með því að nota KEGG gagnagrunninn, sem sýnir mikilvægustu tengslin við mismunandi tjáð prótein í BD sjúklingunum miðað við heilbrigða viðmiðunarhópa. Merkt prótein sem hægt er að miða við þekkt viðurkennd lyf eru tilgreind. C og D, marktækt auðgað próteinsvæðið (C) og frumuþættirnir (D) sem auðkennd eru með marktækt tjáðum próteinum í BD sjúklingum miðað við heilbrigða viðmiðunarhópa (P < 0,01). Í A, C og D gefa stangarlengdir til kynna logbasa 10 af P gildinu og tölurnar við hliðina á súlunum gefa til kynna fjölda próteina sem taka þátt í hverjum flokki. IGF=insúlínlíkur vaxtarþáttur; IGFBP=insúlínlíkt vaxtarþáttar bindandi prótein; C=viðbót; ER=endoplasmic reticulum; ECM=utanfrumufylki; CUB=er viðbót við C1r/C1s, Uegf og Bmp1; EGF=vaxtarþáttur húðþekju; Upp=uppstillt; Niður=niðurstillt (sjá mynd 1 fyrir aðrar skilgreiningar).

wiley.com/doi/10.1002/art.42348) (12–17). KEGG ferill Staphylococcus aureus sýkingar sem felur í sér 13 prótein sem tjáð eru með mismunandi hætti (P ​​< 0,05) var marktækt auðguð (sum þeirra eru merkt á viðbótarmynd 8B), sem gefur til kynna hlutverk Staphylococcus aureus sýkingar í meingerð BD (18,19). Að lokum benti auðgunargreiningin á complement lén, þar á meðal lénið sem er mikið í komplementstýringarpróteinum, Sushi endurtekningu, himnuárásarkomplexið/perforín, komplementþáttinn C1q lénið og CUB lénið (fyrir complement C1r/C1s, Uegf og Bmp1 ) (Mynd 3C). Auðgunargreining á frumuþáttum leiddi í ljós að uppstýrðu próteinin auðguðust meðal annars í utanfrumufylki sem innihélt kollagen, holrými seytingarkorns, alfakorni blóðflagna og lípópróteinkorna í plasma, en niðurstýrðu próteinin voru aðallega auðguð í utanfrumurými og exósóm (mynd 3D).

Til að kanna áhrif meðferðar á plasmaprótein flokkuðum við sjúklingum með BD eftir meðferð með GCs og ónæmisbælandi lyfjum. Greinilegt var að greina sjúklinga með BD með eða án meðferðar frá heilbrigðum viðmiðunarhópum (viðbótarmynd 9A, aðgengileg á vefsíðu Arthritis & Rheumatology á https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/art. 42348). Greiningin sýndi að flestir líffræðilegir ferlar sem breyttust hjá sjúklingum með BD sem voru meðhöndlaðir á móti BD sjúklingum sem ekki voru meðhöndlaðir með GCs og ónæmisbælandi lyfjum tengdust stjórnun ónæmissvörunar (viðbótarmynd 9B). Við bárum einnig saman mismunandi tjáningu plasmapróteina milli BD sjúklinga án meðferðar og BD sjúklinga sem fengu GC og ónæmisbælandi meðferð. Niðurstöðurnar auðkenndu 68 prótein með mismunandi tjáningu (P < 0,05) sem taka þátt í, til dæmis, stjórnun á þéttni lípópróteina í plasma og úthreinsun og serín-gerð endópeptíðasavirkni (viðbótarmynd 10, aðgengileg á vefsíðu Arthritis & Rheumatology á https:// onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/art.42348).

Proteomics landslag líffæra-leyst BD. BD er mjög ólíkur sjúkdómur með þátttöku fjöllíffæra, sem sýnir mismunandi svipgerða birtingarmyndir (viðbótartafla 1, fáanleg á https://onlinelibrary.wiley. com/doi/10.1002/art .42348). Rannsóknir hafa reynt að undirflokka BD út frá klínískum einkennum (20–23). Til að kanna misleitni meðal sjúklinga með BD byggt á gögnum um próteinfræði, gerðum við samstöðuþyrping án eftirlits á 220 próteinum sem tjáð eru með mismunandi hætti (Mynd 4A). Aðalhlutagreining leiddi í ljós sérstakan aðskilnað á undirgerð I og undirgerð II frá undirgerð III (Mynd 4B). Undirgerð I-sérhæfð prótein taka aðallega þátt í blóðstorknun og virkjun komplements, undirtegund II-sértæk prótein taka aðallega þátt í umbrotum glúkósa og próteina-lípíða og undirtegund III-sérhæfð prótein taka þátt í bólgusvöruninni (Mynd 4D og viðbótarmynd 11, fáanlegt á vefsíðu liðagigtar og gigtarfræðinnar á https://onlinelibrary.wiley. com/doi/10.1002/art.42348). Þrátt fyrir að enginn tölfræðilega marktækur munur varðandi klíníska eiginleika hafi fundist meðal próteomics-undirgerða BD hópanna, komumst við að því að undirgerð I og undirgerð II voru svipuð (Mynd 4B), sem var í samræmi við niðurstöður aðalhlutagreiningarinnar. Sjúklingar með BD með undirtegund I og undirgerð II höfðu hærra hlutfall alvarlegra einkenna, þar með talið taugakerfisþátttöku (13,8% meðal undirtegundar I og 8,2% meðal undirtegundar II á móti 0% meðal undirflokks III) og æðaþátttöku (27,6% meðal undirtegundar I og 22,4 % meðal undirflokks II á móti 0% meðal undirflokks III). Þrátt fyrir að sjúklingar með BD með undirgerð III hafi haft tiltölulega væg til miðlungsmikil einkenni, sýndu þeir hærra hlutfall af húðskemmdum (87,5% meðal undirtegundar III á móti 51,7% meðal undirtegundar I og 65,3% meðal undirtegundar II) (Mynd 4E, viðbótartafla 11, fáanlegt á vefsíðu liðagigtar og gigtarlækninga á https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/art.42348). Það eru uppsafnaðar vísbendingar sem sýna breytingar á mörgum líffræðilegum ferlum við þróun BD, þar á meðal sjálfsbólgu, redox ójafnvægi, efnaskiptabreytingar, blóðfituhækkun og storkutruflanir (8,24-27). Þess vegna benda niðurstöður okkar til þess að þrátt fyrir að BD sjúklingar sem tilheyra undirtegund I og undirtegund II próteómískum hópum séu með hærri BD alvarleika, þá geta líffræðilegir aðferðir fyrir 2 hópana verið mismunandi.

Cistanche deserticola-improve immunity (2)

cistanche plöntuaukning ónæmiskerfi

Við gerðum klasagreiningu á BD hópnum byggða á klínískum gögnum (kyn, aldur, alvarleikastig og klínísk einkenni) með því að nota {{0}}þrep klasagreiningu (23). Eins og sýnt er á mynd 4E voru BD sjúklingarnir flokkaðir í 2 klasa (þyrpingar 1 og 2), þar sem sjúklingarnir voru flokkaðir eftir einkennum eins og munnsár, húðskemmdir, augnskemmdir og kynfærasár. BD sjúklingarnir í þyrping 1 voru með marktækt hærri tíðni liðagigtarsvipgerðar sem fólu í sér einkenni liðverkja (40,0%) og meltingarfæra (8,9%), æðakerfis (48,9%) og taugakerfis (22,2%), samanborið við BD sjúklinga í þyrping 2. Næst bárum við saman klíníska flokkun og próteinfræðiflokkun í sama BD árgangi. Niðurstöðurnar gáfu til kynna að sjúklingarnir í flokkun próteomics undirtegunda I og II og í klínískum klasa 1 deildu svipuðum klínískum einkennum, þar sem sjúklingarnir sýndu þátttöku fjöllíffæra (þ.e. meltingarfæra, æðakerfis og taugakerfis) og meiri alvarleika sjúkdómsins (Mynd 4E). Aftur á móti sýndu sjúklingarnir í próteomics undirtegund III flokkun og í klínískum klasa 2 svipaða klíníska eiginleika, þar sem enginn sýndi þátt í meltingarvegi, æðum og taugakerfi. Þessar niðurstöður geta verið studdar frekar með óhlutdrægum stigveldisþyrpingagreiningum (Mynd 4F), þar sem sjúklingar í próteomics undirgerð III voru flokkaðir með klínískum klasa 2 og sjúklingar í próteomics undirtegund I og II voru flokkaðir með klínískum klasa 1. Þessar niðurstöður sýna fram á hugsanlegt gagnsemi af próteomics flokkun sem gefur til kynna misleitni og alvarleika BD. Meðferðaraðferðin fyrir sjúklinga með BD er að miklu leyti háð klínískum einkennum og líffærinu sem um ræðir. Hins vegar eru próteinfræðileg einkenni líffærauppleysts BD óþekkt.

Figure 4. Classification of BD patients using plasma proteomics and clinical variables. A, Heatmap of the consensus matrix showing co-occurring proportions of BD patients with each proteomics subtype. B, Principal components analysis of proteomics subtypes I, II, and III in BD patients, showing remarkable differences among clusters. C, Hierarchical clustering analysis of differentially expressed proteins (P < 0.05, average expression difference P > 0.2) in the 3 proteomics subtypes in BD patients. D, Functional groups of biologic processes according to the specific proteins related to the 3 subtypes. E, Distribution of demographic and clinical characteristics of the BD patients according to proteomics subtypes and clinical classification clusters. F, Distribution of each clinical characteristic according to proteomics subtypes and clinical classification clusters in the BD cohort, based on nonbiased hierarchical clustering analysis. See Figure 1 for definitions.

Mynd 4. Flokkun BD-sjúklinga með því að nota plasmapróteinfræði og klínískar breytur. A, hitakort af samræmdu fylkinu sem sýnir samhliða hlutföll BD sjúklinga með hverja próteinfræði undirtegund. B, Helstu þættir greining á próteomics undirtegundum I, II og III hjá BD sjúklingum, sem sýnir ótrúlegan mun milli klasa. C, Stigveldisþyrpingagreining á próteinum sem tjáð eru með mismunandi hætti (P ​​< 0.05, meðaltjáningarmunur P > 0,2) í 3 próteinfræðilegum undirtegundum í BD sjúklingum. D, Virkir hópar líffræðilegra ferla samkvæmt sérstökum próteinum sem tengjast 3 undirtegundunum. E, Dreifing lýðfræðilegra og klínískra einkenna BD-sjúklinganna eftir próteomics undirtegundum og klínískum flokkunarþyrpingum. F, Dreifing hvers klínísks eiginleika í samræmi við próteinfræði undirgerðir og klínískar flokkunarþyrpingar í BD hópnum, byggt á óhlutdrægri stigveldisþyrpingagreiningu. Sjá mynd 1 fyrir skilgreiningar.

Figure 5. Landscape mapping of organ-resolved BD using plasma proteomics. A, Proteomics landscape of organ-resolved BD. Left: Diagram illustrating the fold change in protein expression in BD patients relative to healthy controls according to phenotype. The 3 blocks represent, from left to right, healthy controls, BD patients without (wo) corresponding symptoms, and BD patients with corresponding symptoms. The color intensity of each block is proportional to the fold change in protein expression between the BD and healthy control groups. Red and blue indicate up-regulated and down-regulated proteins, respectively. Right, the biologic process associated with each differentially expressed protein, with gray intensity of squares indicating log10-based P value and number indicating the number of proteins involved in each category. B, Correlation (Pearson's or Spearman's) between the expression of hyaluronan-binding protein 2 (HABP2), tenascin C (TNC), and serpin A3 (α1-antichymotrypsin) (SERPINA3) and the severity scores of BD patients. Shading indicates 95% CI. C, Violin plots showing the intensity of expression of HABP2, TNC, and SERPINA3 versus disease severity in the healthy control and the mild, moderate, and severe BD groups. Symbols represent individual samples; the dotted red horizontal line indicates the median, with the top and bottom dotted black lines indicating the interquartile range. * = P < 0.05; ** = P < 0.01; *** = P < 0.001; **** = P < 0.0001. See Figure 1 for definitions.


Mynd 5. Landslagskortlagning á líffærauppleystu BD með því að nota plasmapróteinfræði. A, Proteomics landslag líffæra-leyst BD. Vinstri: Skýringarmynd sem sýnir faltbreytingu á próteintjáningu hjá BD sjúklingum miðað við heilbrigða viðmiðunarhópa samkvæmt svipgerð. Kubbarnir 3 tákna, frá vinstri til hægri, heilbrigða stjórnendur, BD sjúklinga án (wo) samsvarandi einkenni og BD sjúklinga með samsvarandi einkenni. Litastyrkur hverrar blokkar er í réttu hlutfalli við faltbreytingu á próteintjáningu milli BD og heilbrigðra viðmiðunarhópa. Rauður og blár gefa til kynna uppstýrt og niðurstýrt prótein, í sömu röð. Til hægri, líffræðilega ferlið sem tengist hverju próteini sem er tjáð á mismunandi hátt, með gráum styrkleika ferninga sem gefur til kynna log10-undirstaða P gildi og tala sem gefur til kynna fjölda próteina sem taka þátt í hverjum flokki. B, Fylgni (Pearson's eða Spearman's) á milli tjáningar á hýalúrónan-bindandi próteini 2 (HABP2), tenascin C (TNC) og serpin A3 (1-antichymotrypsin) (SERPINA3) og alvarleikastiga BD sjúklinga. Skygging gefur til kynna 95% CI. C, fiðluuppdrættir sem sýna styrk tjáningar HABP2, TNC og SERPINA3 á móti alvarleika sjúkdómsins í heilbrigðum stjórnunarhópum og vægum, í meðallagi og alvarlegum BD hópum. Tákn tákna einstök sýni; rauða og lárétta punktalínan gefur til kynna miðgildið og svarta punktalínan efst og neðst gefur til kynna millifjórðungssviðið. *=P < 0.{{20}}5; **=P < 0.01; ***=P < 0,001; ****=P < 0,0001. Sjá mynd 1 fyrir skilgreiningar.

Þannig auðkenndum við 58 prótein sem voru sérstaklega tjáð í mismunandi hópum sjúklinga með BD sem sýndu mismunandi líffærasvipgerðir (Mynd 5A). Leit okkar í DrugBank gagnagrunninum (fáanlegur á https://go.drugbank.com/) leiddi í ljós að 26 prótein, nefnilega apólípóprótein A-IV, CFI, ceruloplasmin (CP), glútamat dehýdrógenasa 1 (GLUD1), hýalúrónbindandi prótein 2 (HABP2), F5, SERPINC1, SERPINA3, transferrín viðtaka prótein 1 (TFRC), VWF, SERPINF2, CD44, Fc svæði viðtaka III-A, alanín amínótransferasi 1, leukotríen A-4 hýdrólasi, próprótein convertasa subtilisin/kexin gerð 9, angíótensínógen, C8G, haptóglóbín, peptíðýl-prólýl cis-trans ísómerasi A, selenóprótein P, SERPIND1, SERPING1, C4BPA, eitilfótoxín alfa, C4B, og intertrypsín þung keðja 4, eru markmið þróunarlyfja sem notuð eru á heilsugæslustöðvum eða á heilsugæslustöðvum. (Viðbótartafla 12, aðgengileg á vefsíðu Arthritis & Rheumatology á https://onlinelibrary.wiley.com/doi/ 10.1002/art.42348.). Meðal svipgerða er liðagigtarsvipgerðin sem felur í sér einkenni liðverka auðgað með líffræðilegum ferlum sem tengjast sjálfsofnæmi, þar á meðal stjórnun á húmoral ónæmissvörun sem miðlað er af ónæmisglóbúlínum í blóðrás, stjórnun á B-frumumiðluðu ónæmi og stjórnun á ímmúnóglóbúlínmiðluðu ónæmissvörun. ; svipgerð meltingarvegar tengist stjórnun á komplementörvun og B-frumumiðluðu ónæmi; svipgerðin sem tekur þátt í hjartanu tengist virkni cýtókínviðtaka, stjórnun á kollagenefnaskiptaferlinu og sundrun utanfrumufylkis; epididymitis svipgerðin tengist bráðasvöruninni; og svipgerð húðskemmda er tengd við serín-gerð endópeptidasa hemla virkni, blóðstorknun, húmors ónæmissvörun sem miðlað er af ónæmisglóbúlíni í blóðrás og öðrum ferlum (Mynd 5A og viðbótartafla 13, aðgengileg á vefsíðu liðagigtar og gigtar á https://onlinelibrary .wiley.com/doi/ 10.1002/art.42348).

Æðasvipgerðin hefur mestan fjölda mismunandi tjáðra próteina, þar á meðal GLUD1, tenascin C (TNC), XC mótíf chemokine bindill 2, húðþekjuvaxtarþáttur sem inniheldur fíbúlín utanfrumu fylkisprótein 1, HABP2, F5, ATRN, SERPINC1, GPLD1, insúlínlíkt vaxtarþáttarbindandi prótein 6, lektín mannósabindandi 2, SEPRINA3, TFRC, VWF, SERPINF2 og ríbónúkleasa A fjölskyldumeðlimur 4 (Mynd 5A). Lífupplýsingagreiningin leiddi ennfremur í ljós að þessi mismunandi tjáð prótein taka þátt í blóðflöguafkornun, blóðstorknun, fosfórun próteina eftir þýðingu, serín-gerð endópeptíðasa hemlavirkni og bráða bólgusvörun, meðal annarra aðgerða. Allar þessar niðurstöður sýna fram á próteinfræði landslag líffærauppleysts BD, sem hægt var að þróa persónulega lyf fyrir markpróteinin í hverri líffærasvipgerð.

Desert ginseng-Improve immunity (21)

cistanche ávinningur fyrir karla styrkir ónæmiskerfið

Identification of plasma proteins related to BD severity. Among the 220 unique differentially expressed proteins (P < 0.05), 28 were positively correlated with the severity of BD (Figures 5B and 5C and Supplementary Figure 12, available on the Arthritis & Rheumatology website at https://onlinelibrary. wiley.com/doi/10.1002/art.42348). Seven proteins displayed a linear correlation with the severity score, namely, TNC, HABP2, SERPINA3, F5, ATRN, C4B, and CFH (Figure 5B and Supplementary Figure 12A). The expression of these 7 proteins was up-regulated in the severe BD group compared with the mild and moderate BD groups and the healthy control group, as indicated in the scatter plot in Figure 5C (see also Supplementary Figure 12A). Next, we selected and validated 7 protein candidates (TNC, HABP2, SERPINA3, ATRN, C4BPA, GPLD1, and C5) in an independent cohort composed of 108 patients with BD and 29 healthy controls by using quantitative ELISA (Supplementary Table 3, available at https://onlinelibrary.wiley. com/doi/10.1002/art.42348). The reproducibility of the ELISA for the validation of plasma proteins was >0.9 (Viðbótarmynd 13, fáanleg á https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ art.42348). Hækkuð plasmagildi HABP2, TNC og SERPINA3 voru staðfest í BD hópnum samanborið við heilbrigða samanburðarhópinn (Mynd 6A), sem og fylgni þeirra við alvarleika sjúkdómsins (Mynd 6B og 6C). Við bárum einnig saman tjáningu HABP2, eins og hún var metin með ELISA, milli BD sjúklinga (n=39) og samanburðarhópa sjúklinga með Takayasu slagæðabólgu (n=8) og heilbrigðra viðmiðunarhópa (n=10 ) (Viðbótarmynd 14 og viðbótartafla 5, fáanleg á vefsíðu Arthritis & Rheumatology á https:// onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/art.42348.). Niðurstöðurnar bentu til þess að HABP2 styrkurinn væri marktækt hærri í BD hópnum en styrkurinn í Takayasu slagæðabólgu og heilbrigðum samanburðarhópum (viðbótarmynd 14), sem gefur til kynna sérhæfni HABP2 sem hugsanlegs lífmerkis fyrir BD greiningu.

Samkvæmt alvarleikaskori Krause hafa æðaeinkenni hámarksþyngd. Þannig skiptum við sjúklingunum í æðablóðsýkingarhópa og æðasjúkdómahópa eftir tilvist bláæðasega, slagæðaþrengslna, lokunar, útvíkkun eða slagæðagúls (viðbótartafla 4, fáanleg á https://onlinelibrary.wiley.com/doi/1 0.10{{20}}2/art.42348). Við bárum saman tjáningarstig HABP2, TNC og SERPINA3 meðal æða-BD, nonvascular BD og heilbrigðra viðmiðunarhópa. Niðurstöðurnar sýndu að próteinin 3 voru marktækt uppstýrt í æða-BD hópnum (Mynd 6D). Rekstrareinkennagreining á móttakara fyrir HABP2, TNC og SERPINA3 var einnig gerð, þar sem skerðing, næmi og sértækni voru ákvörðuð (viðbótartafla 14, aðgengileg á https://onlinelibrary.wiley.com/doi/1{{24 }}.1002/art. 42348.). Niðurstöðurnar bentu til þess að HABP2 (flatarmál undir ferlinum [AUC] 0,68, næmi 0,69 og sérhæfni 0,69) og TNC (AUC 0,71, næmi 0,58 og sérhæfni 0,77) gætu greint æðasjúkdóma frá óæðum BD. Magn lífmerkjanna þriggja var borið saman milli sjúklinga með óvirka og virka æðakvilla. Niðurstöðurnar sýndu að tjáningarmagn HABP2, TNC og SERPINA3 var stöðugt hærra hjá sjúklingum með BD, óháð virkni BD í æðum (viðbótarmynd 15, aðgengileg á vefsíðu Arthritis & Rheumatology á https://onlinelibrary.wiley.com/doi /10.1002/art.42348).

Figure 6. Validation of the vascular BD biomarkers as assessed by ELISA in the independent cohort. A, C, and D, Plasma concentrations (Conc) of hyaluronan-binding protein 2 (HABP2), tenascin C (TNC), and serpin A3 (α1-antichymotrypsin) (SERPINA3) in the healthy control group versus all BD patients (A), versus BD patients in the mild, moderate, and severe disease groups (C), and versus nonvascular BD (N-VBD) and vascular BD (VBD) patients (D). B, Correlation (Pearson's or Spearman's) between the HABP2, TNC, and SERPINA3 concentrations and BD severity scores. Shading indicates 95% CI. * = P < 0.05; ** = P < 0.01; *** = P < 0.001; **** = P < 0.0001. See Figure 1 for definitions.


Mynd 6. Staðfesting á BD lífmerkjum í æðum eins og þau voru metin með ELISA í óháða hópnum. A, C og D, Plasmaþéttni (Conc) af hýalúrónan-bindandi próteini 2 (HABP2), tenascin C (TNC) og serpín A3 (1-antichymotrypsin) (SERPINA3) í heilbrigða samanburðarhópnum á móti öllum BD sjúklingum (A), á móti BD-sjúklingum í vægum, miðlungs- og alvarlegum sjúkdómshópum (C), og á móti BD (N-VBD) og æða-BD (VBD) sjúklingum (D). B, Fylgni (Pearson's eða Spearman's) milli HABP2, TNC og SERPINA3 styrks og BD alvarleikastiga. Skygging gefur til kynna 95% CI. *=P < 0.05; **=P < 0.01; ***=P < 0,001; ****=P < 0,0001. Sjá mynd 1 fyrir skilgreiningar.

Fylgnigreining milli plasmapróteina, Behçet's Disease Current Activity Form skora og klínískra gagna. HABP2, TNC og SERPINA3 sýndu hækkuð magn í virka BD hópnum samanborið við óvirka BD og heilbrigða samanburðarhópa (P < 0.001) (viðbótarmynd 16A, fáanleg á liðagigt og gigtarfræði vefsíðu á https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/art.42348). Magn SERPINA3 var hækkað í hópum með hátt Behçet's Disease Current Activity Form (BDCAF) stig (viðbótarmynd 16B). Þar að auki, hjá sjúklingum með BD, voru gildi SERPINA3 og BDCAF skora jákvæða fylgni (r=0.39, p=0.0036), en gildi HABP2 og TNC sýndu enga jákvæða fylgni við BDCAF skorar. Við greindum frekar fylgni milli plasmaþéttni sjúklinga og klínískra gagna (viðbótarmynd 17A og viðbótartafla 15, fáanleg á https://onlinelibrary.wiley.com/doi/ 10.1002/art.42348.). Fylgnistuðull r > 0,3 var auðkenndur í strengjalotunni. Dreifingarmyndir eru sýndar á aukamyndum S17B–G. Niðurstöðurnar sýndu að HABP2, TNC og SERPINA3 gildi voru jákvæð fylgni við C-viðbragðspróteinmagn, fjölda daufkyrninga, dreifingarbreidd rauðra blóðkorna, hlutfall daufkyrninga og eitilfrumna, fjölda blóðflagna og dreifingu blóðflagna. Allar þessar niðurstöður sýna fram á að HABP2, TNC og SERPINA3 eru starfrænt tengd bólgu, starfsemi æðaþels og blóðflöguvirkjun og geta þjónað sem lífmerki til að gefa til kynna alvarleika og virkni BD, sem ætti að vera staðfest í öðrum klínískum hópi í framtíðinni .

UMRÆÐA

BD er altæk æðabólga með ólíka klíníska framsetningu sem endurspeglar mismunandi sjúkdómsvaldandi aðferðir sem bera ábyrgð á því að framkalla bólgu í slagæðum og bláæðum af öllum stærðum í vefjum og líffærum manna. Í þessari rannsókn greindum við mikið mengi óreglulegra próteina (n=220) í BD sjúklingahópnum sem taka þátt í mismunandi líffræðilegum ferlum, og við notuðum lífupplýsingagreiningu til að ákvarða ónæmis- og bólguvíxlverkun, tilvist segamyndunar og meinafræðilega hlutverkið sem miðlað er af komplement kerfinu í BD. KEGG greiningin leiddi ennfremur í ljós tengsl BD við komplement- og storkufall og bakteríusýkingu. Komplementkerfið miðlar meðfæddu ónæmi og bólgu til að verjast sýklum með afkornun, krabbameinslyfjum, átfrumnafæðingu, B-frumuviðtakaboðaleið og frumusundrun með himnuárásarfléttunni, en storkufallin eru tengd við bólgueyðandi svörun, æðavíkkun, aukið gegndræpi æðaþels og virkjun blóðflagna. Með því að nota upplýsingar um tengsl um erfðamengi sýndu Bakir-Gungor o.fl. að komplement- og storkufallin eru 1 af 6 sameiginlegum leiðum milli tyrkneskra og japanskra BD-sjúklinga, sem styður niðurstöður okkar frá erfðafræðilegum bakgrunni og sýnir enn frekar fram á bólguferli og æðasjúkdóma/ segamyndun í BD meinmyndun (28). Hvítfrumumiðlað ónæmi, jákvæð stjórnun frumuvirkjunar og hvítfrumnaflutningur sýna virk ónæmis- og bólgusvörun í BD. Daufkyrningar eru virkjaðir til að framleiða súrefni sindurefna og daufkyrninga utanfrumugildrur, sem valda bólguskemmdum í æðaþelsfrumum, segamyndun í bláæðum og slagæðagúlpum. Hvarfgjarnar súrefnistegundir framleiddar af virkum daufkyrningum gætu einnig valdið oxun og breytingum á lípíðum og lípópróteinum, sérstaklega lágþéttni lípópróteinum, eins og sést með aukinni lípíðperoxun (9,11), sem þar af leiðandi eykur hættu á hjarta- og æðasjúkdómum (9,10) og í snúa, eykur bólgusvörun (10). Þessi atburður er í samræmi við líffræðilega ferla stjórnunar á magni lípópróteina í plasma og endurgerð próteina-lípíðfléttna sem fram kom í rannsókn okkar. Vísbendingar úr rannsókn okkar eru í samræmi við niðurstöður frá Emmi et al sem tengja myndun hvítfrumna hvarfefna súrefnistegunda og blóðfituperoxun í plasma (8).

Greining á samstöðuþyrpingum með próteómafræði leiddi í ljós misleitni sjúklinga með BD. Sjúklingar með undirtegund I voru með alvarlegri einkenni, sem gætu tengst virku líffræðilegu ferli blóðstorknunar og komplementörvunar. Aftur á móti höfðu sjúklingar með undirtegund III tiltölulega væg einkenni og bólgusvörun gæti verið aðal meinafræðilega ferlið í þessum undirhópi. Ennfremur bentum við á próteinfræðileg einkenni sjúklinga með BD með mismunandi líffæraþátttöku. Lífupplýsingagreiningar okkar sýna á áhrifaríkan hátt virkni próteineinkenna hverrar líffærasvipgerðar, eins og dæmi eru um tengsl sjálfsofnæmis og liðagigtarsvipgerðar við einkenni liðagigtar (29-31). Helstu æðasjúkdómar, augnskemmdir og taugafræðileg þátttaka eru helstu orsakir sjúkdóma og dánartíðni (16). Meðferð við BD fer eftir tegund líffæra sem um ræðir og alvarleika sjúkdómsins innan þess líffærakerfis. Hins vegar, eftir því sem við best vitum, er engin markviss meðferð við BD í boði hingað til. Niðurstöður okkar benda til þess að greiningaraðferðir og meðferðaraðferðir fyrir hverja líffæra-leyst BD gætu verið mismunandi vegna ólíkrar sjúkdómsvaldandi aðferða. Sum lykilprótein gætu verið lyf sem hægt er að nota fyrir svipgerðir, þar á meðal skemmdir í meltingarvegi, taugakerfi, augum, liðum og æðum.

Hlutfall sjúklinga með æðakvilla af mismunandi kynþáttum og þjóðerni er á bilinu 7,7% til 43% (32); Sjúkdómurinn tengist næstum alltaf hættulegri segamyndun í slagæðum og/eða slagæðagúlp, miklum alvarleika sjúkdómsins og uppsafnaðri endurkomutíðni 5-ára upp á 38,4% (33). Ónæmis- og bólguþættirnir eru taldir stuðla að æðaþátttöku og einkennum í BD. Vitað er að skemmdir á æðaþelsfrumum valda tilhneigingu til segamyndunarhættu (34). Jafnframt geta skertir æðaveggir í kjölfar bandvefs leitt til veiklaðra slagæðaveggi og þenslu á æðaveggjum með síðari æðabólgu (35,36). Óreglur, þrengingar og lokun geta einnig komið fram við bráða bólgu og eftir bandvef (37), en langvarandi bólga stuðlar enn frekar að vanvirkum æðavíkkandi eiginleikum æðaþelssins (38). HABP2, einnig kallaður þáttur VII-virkjandi próteasi, var upphaflega uppgötvaður með hæfni sinni til að bindast hýalúrónsýru, glýkósamínóglýkani sem gegnir hlutverki í stjórnun æðaþelsfrumna (39), og tekur þátt í blóðstorknun og fíbrínlýsu (40). Fyrri rannsóknir hafa greint frá því að HABP2 geti virkjað bólgu, frumudauða og frumuvöxt í sléttum vöðvum og æðaþelsfrumum (41-43) og gæti þjónað sem eftirlitsaðili æðaheilleika og gegndræpi í gegnum próteasavirkjaða viðtaka (PAR; svipað og þrombín) )/RhoA/ Rho-tengd prótein kínasa (ROCK) boðleið (44). Þöggun (með því að nota lítið truflandi RNA) á HABP2 eða PAR/RhoA/ROCK hindrar HABP2-miðlaða truflun á æðaþelsfrumum (44). TNC er bólgueyðandi utanfrumu fylkisglýkóprótein sem stuðlar að myndun og rofs á veggskjöldu með því að virkja blóðflögur eða stilla niður plasmínógenvirkja vefja (45). TNC-gildi í sermi hafa verið í tengslum við alvarleika æðakölkun (46) og sýnt hefur verið fram á að tímabundin TNC-tjáning hefur verið stillt upp við æðaskemmdir en hreinsað eftir að viðgerð var lokið (45).

SERPINA3, einnig þekkt sem 1-antichymotrypsin, hindrar nokkra serínpróteasa, sérstaklega cathepsin G (47). Til viðbótar við bólgufrumur, gætu minna samdráttarfrumur sléttra vöðva verið aðgreindar í átfrumnalíka svipgerð, sem getur einnig verið uppspretta frumudrepna og SERPINA3 á þeim stað þar sem æðavegg skaðast (48). Fyrri rannsóknir hafa gefið til kynna að virkt hlutverk SERPINA3 í neikvæðri stjórnun á útbreiðslu sléttra vöðvafrumna í æðum (49) eða hamlar uppsöfnun daufkyrninga (47) gæti verið forspár um tilvik aukaverkana á hjarta- og æðakerfi. Hins vegar er enn óljóst hvort SERPINA3 gegnir hlutverki við meingerð æðabólgu hjá sjúklingum með BD eða er afurð sjúkdómsvaldandi ferlis. Athyglisvert er að HABP2 lyfið hýalúrónsýra er anjónískt, ósúlfatað glýkósamínóglýkan sem sýnir bólgueyðandi, sárabót, endurnýjun vefja og aðra mikilvæga eiginleika; hýalúrónsýra hefur verið rannsökuð í krabbameini, augnlækningum, liðlækningum, lungnalækningum, neflækningum og þvagfæralækningum og til annarra nota (50). Það eru nokkrar litlar sameindir (sinkasetat, sinksúlfat, sink, sinkklóríð) sem miða að SERPINA3 (viðbótartafla 12, fáanleg á https://onlinelibrary.wiley. com/doi/10.1002/art.42348). Þessar niðurstöður sýna að lífmerkin sem tilgreind eru í vinnu okkar geta einnig þjónað sem markmið í þróun nýrra meðferða fyrir BD-sjúklinga. Rannsókn okkar hefur nokkrar takmarkanir. Í fyrsta lagi var fjöldi plasmasýna takmarkaður; lífmerkin sem tilgreind eru í rannsókninni okkar ættu að vera staðfest í öðrum og stærri hópi með mismunandi sjálfsbólgu- og sjálfsofnæmissjúkdóma sem viðmið. Í öðru lagi þarf að sannreyna niðurstöðurnar í hópum BD-sjúklinga sem eru barnalegir í meðferð. Í þriðja lagi ætti að skoða líffræðilega virkni lífmerkupróteina í BD meinmyndun í framtíðarrannsóknum með frumu- og dýralíkönum.

Samanlagt er þetta, að því er við vitum, fyrsta rannsóknin til að greina ítarlega próteinfræðileg einkenni líffærauppleysts BD. Niðurstöðurnar veita grundvallarinnsýn í misleitni og meingerð BD og varpa ljósi á plasmaprótein (HABP2, TNC og SERPINA3) sem hugsanlega lífvísa fyrir framtíðar klínískt mat og meðferð á BD í æðum.

HEIMILDIR

1. Bas¸ Y, Seçkin HY, Kalkan G, et al. Rannsókn á Behçets sjúkdómi og endurtekinni munnbólgutíðni: hæsta algengi í Tyrklandi. Balkan Med J 2016;33:390–5.

2. Lee HJ, Kim JH, Kim SW, o.fl. Próteingreining á amyloid í sermi sem hugsanlegt merki í Behçet-sjúkdómi í þörmum. Dig Dis Sci 2017;62:1953–62.

3. Lopalco G, Lucherini OM, Lopalco A, o.fl. Cytokine undirskriftir í slímhúð og augnsjúkdómi Behçet. Front Immunol 2017; 8:200.

4. Xu M, Deng J, Xu K, o.fl. Ítarleg próteinfræði í sermi sýnir lífmerki um alvarleika psoriasis og svörun við hefðbundinni kínverskri læknisfræði. Theranostics 2019;9:2475–88.

5. Geyer PE, Voytik E, Treit PV, o.fl. Plasma próteómsnið til að greina og forðast sýnistengda hlutdrægni í lífmerkjarannsóknum. EMBO Mol Med 2019;11:e10427.

6. Mao L, Dong H, Yang P, o.fl. MALDI-TOF/TOF-MS sýnir hækkuð sermi haptoglobin og amyloid A í Behcets sjúkdómi. J Proteome Res 2008;7:4500–7.

7. Piñero J, Ramírez-Anguita JM, Saüch-Pitarch J, o.fl. DisGeNET þekkingarvettvangur fyrir erfðafræði sjúkdóma: 2019 uppfærsla. Nucleic Acids Res 2020;48:D845–55.

8. Emmi G, Bagni G, Lastraioli E, o.fl. Einstakt miRNA prófíll í dreifingu undirstrikar segabólgu í Behçet heilkenni. Ann Rheum Dis 2022;81:386–97.

9. Orem A, Yandi YE, Vanizor B, o.fl. Mat á sjálfsmótefnum gegn oxandi breyttu lágþéttni lípópróteini (LDL), næmni LDL fyrir oxun, blóðfitu- og lípíðhýdroperoxíðmagni í sermi, heildarstöðu andoxunarefna, virkni andoxunar ensíma og truflun á starfsemi æðaþels hjá sjúklingum með Behçet-sjúkdóm. Clin Biochem 2002; 35:217–24.

10. Kayatas K, Karatoprak C, Cebeci F, o.fl. Tilvist lágs blóðfitugilda hjá sjúklingum með Behcets sjúkdóm sem vernd gegn æðakölkun. Eur Rev Med Pharmacol Sci 2013;17:2330–4.

11. Buldanlioglu S, Turkmen S, Ayabakan HB, o.fl. Nituroxíð, lípíðperoxun og andoxunarvarnarkerfi hjá sjúklingum með virkan eða óvirkan Behçet sjúkdóm. Br J Dermatol 2005;153:526–30.

12. Cho SB, Zheng Z, Ahn KJ, o.fl. Serum IgA hvarfgirni gegn GroEL af Streptococcus sanguinis og ólíku kjarna ríbonucleoprotein A2/B1 manna hjá sjúklingum með Behçet sjúkdóm. Br J Dermatol 2013;168:977–83.

13. Zheng Z, Sohn S, Ahn KJ, o.fl. Viðbrögð í sermi gegn herpes simplex veiru af tegund 1 UL48 próteini hjá sjúklingum með Behçet-sjúkdóm og Behçet-sjúkdómslíkan músamódel. Acta Derm Venereol 2015;95:952–8.

14. Lule S, Colpak AI, Balci-Peynircioglu B, et al. Behçet sjúkdómssermi er ónæmisvirkt fyrir taugaþráða miðli sem deilir sameiginlegum epitopum við bakteríu HSP -65, sem er hugsanlegur kveikja. J Autoimmun 2017;84: 87–96.

15. Tong B, Liu X, Xiao J, o.fl. Ónæmissjúkdómur Behcets sjúkdóms. Front Immunol 2019;10:665.

16. Greco A, De Virgilio A, Ralli M, o.fl. Behçets sjúkdómur: ný innsýn í meinafræði, klíníska eiginleika og meðferðarmöguleika. Autoimmun Rev 2018;17:567–75.

17. Marta M, Santos E, Coutinho E, o.fl. Hlutverk sýkinga í Behçet sjúkdómi og neuro-Behçet heilkenni. Autoimmun Rev 2015;14: 609–15.

18. Hatemi G, Bahar H, Uysal S, o.fl. Grátóttar húðskemmdir í Behcet-heilkenni eru ekki dauðhreinsaðar. Ann Rheum Dis 2004;63:1450–2.

19. Galeone M, Colucci R, D'Erme AM, o.fl. Hugsanleg smitandi orsök Behçets sjúkdóms. Patholog Res Int 2012;2012:595380.

20. Karaca M, Hatemi G, Sut N, o.fl. The papulopustular mein / liðagigt þyrping Behçet's heilkenni hópast einnig í fjölskyldum. Reumatology (Oxford) 2012;51:1053–60.

21. Tascilar K, Melikoglu M, Ugurlu S, et al. Æðaþátttaka í Behçets heilkenni: afturskyggn greining á félögum og tímaferli. Reumatology (Oxford) 2014;53:2018–22.

22. Zou J, Luo JF, Shen Y, o.fl. Klasagreining á svipgerðum sjúklinga með Behçet-heilkenni: stór hóprannsókn frá tilvísunarmiðstöð í Kína. Arthritis Res Ther 2021;23:45.

23. Soejima Y, Kirino Y, Takeno M, o.fl. Breytingar á hlutfalli klínískra klasa stuðla að svipgerðarþróun Behçets sjúkdóms í Japan. Arthritis Res Ther 2021;23:49.

24. Leiba M, Seligsohn U, Sidi Y, o.fl. Segamyndunarþættir eru ekki aðalorsök segamyndunar í Behçet-sjúkdómi. Ann Rheum Dis 2004;63:1445–9.

25. Becatti M, Emmi G, Silvestri E, o.fl. Örvun daufkyrninga stuðlar að fíbrínógenoxun og segamyndun í Behçet-sjúkdómi. Útgáfa 2016;133:302–11.

26. Zheng W, Wu X, Goudarzi M, o.fl. Efnaskiptabreytingar sem tengjast Behçets sjúkdómi. Arthritis Res Ther 2018;20:214.

27. Xu J, Su G, Huang X, o.fl. Efnaskiptagreining á vökvavatni sýnir afbrigðileg amínósýru- og fitusýruefnaskipti í VogtKoyanagi-Harada og Behcets sjúkdómi. Front Immunol 2021;12: 587393.

28. Bakir-Gungor B, Remmers EF, Meguro A, o.fl. Greining á mögulegum sjúkdómsvaldandi ferlum í Behçet-sjúkdómi með því að nota gögn um tengslarannsóknir um erfðamengi frá tveimur mismunandi þýðum. Eur J Hum Genet 2015;23:678–87.

29. Tong D, Lönnblom E, Yau AC, o.fl. Sameiginleg mynd af kollageni af gerð XI og gerð II er þekkt af sjúkdómsvaldandi mótefnum í músum og mönnum með liðagigt. Front Immunol 2018;9:451.

30. Durlik-Popinska K, _ Zarnowiec P, Lechowicz Ł, et al. Mótefni einangruð frá iktsýkisjúklingum gegn Proteus mirabilis O3 (S1959) lípópólýsykru sem inniheldur lýsín geta hvarfast við kollagen gerð I. Int J Mol Sci 2020;21:9635.

31. Jung JH, Han KD, Lee YB o.fl. Behçets sjúkdómur er tengdur MS og iktsýki: Kóresk þýðisrannsókn. Húðlækningar 2021:1–6.

32. Düzgün N, Ates¸ A, Aydintug OT, o.fl. Einkenni æðaþátttöku í Behçets sjúkdómi. Scand J Rheumatol 2006;35:65–8.

33. Tascilar K, Melikoglu M, Ugurlu S, et al. Æðaþátttaka í Behçets heilkenni: afturskyggn greining á félögum og tímaferli. Reumatology (Oxford) 2014;53:2018–22.

34. Le Joncour A, Martos R, Loyau S, o.fl. Mikilvægt hlutverk daufkyrninga utanfrumugildra (NET) hjá sjúklingum með Behcets sjúkdóm. Ann Rheum Dis 2019;78:1274–82.

35. Al-Basheer M, Hadadin F. Aneurysm myndun gerð æða-Behcet sjúkdóms. Heart Lung Circ 2007;16:407–9.

36. Chambers JC, Haskard DO, Kooner JS. Æðaþekjuvirkni og oxunarálagsferli hjá sjúklingum með Behçet heilkenni. J Am Coll Cardiol 2001;37:517–20.

37. Demirtürk OS, Tünel HS, Alemdaroglu U. Æðar birtingarmyndir Behçets sjúkdóms. Í: Gonul M, Kartal S, ritstjórar. Behcets sjúkdómur. London: IntechOpen; 2017.

38. Aksu K, Donmez A, Keser G. Bólga af völdum segamyndunar: aðferðir, sjúkdómatengsl og stjórnun. Curr Pharm Des 2012;18:1478–93.

39. Choi-Miura NH, Tobe T, Sumiya J, o.fl. Hreinsun og lýsing á nýju hýalúrónan-bindandi próteini (PHBP) úr plasma manna: það hefur þrjú EGF, kringlu og serín próteasa lén, svipað og lifrarfrumuvaxtarþáttarvirkjun. J Biochem 1996;119: 1157-65.

40. Kanse SM, Parahuleva M, Muhl L, o.fl. Faktor VII-virkjandi próteasi (FSAP): æðavirkni og hlutverk í æðakölkun. Thromb Haemost 2008;99:286–9.

41. Byskov K, Boettger T, Ruehle PF, o.fl. Factor VII activating protease (FSAP) stjórnar tjáningu bólgugena í sléttum vöðvum og æðaþelsfrumum. Æðakölkun 2017;265: 133–9.

42. Parahuleva MS, Maj R, Hölschermann H, et al. Stjórnun á virkni mónocyta/átfruma með storku VII virkjan próteasa (FSAP). Æðakölkun 2013;230:365–72.

43. Kannemeier C, Al-Fakhri N, Preissner KT o.fl. Faktor VII-virkjandi próteasi (FSAP) hamlar vaxtarþáttamiðlaða frumufjölgun og flæði sléttra vöðvafrumna í æðum. FASEB J 2004;18: 728–30.

44. Mambetsariev N, Mirzapoiazova T, Mambetsariev B, et al. Hýalúrónsýrubindandi prótein 2 er nýr eftirlitsaðili fyrir heilleika æða. Arterioscler Thromb Vasc Biol 2010;30:483–90.

45. Midwood KS, Husset T, Langlois B, et al. Framfarir í tenascin-C líffræði. Cell Mol Life Sci 2011;68:3175–99.

46. ​​Gao W, Li J, Ni H, o.fl. Tenascin C: hugsanlegt lífmerki til að spá fyrir um alvarleika kransæðakölkun. J Atheroscler Thromb 2019;26:31–8.

47. Sanchez-Navarro A, Gonzalez-Soria I, Caldiño-Bohn R, et al. Samþætt sýn á serpin í heilsu og sjúkdómum: framlag SerpinA3. Am J Physiol Cell Physiol 2021;320:C106–18.

48. Sorokin V, Woo CC. Hlutverk Serpina3 í æðalíffræði. Int J Cardiol 2020;304:154–5.

49. Qian LL, Ji JJ, Guo JQ, o.fl. Verndarhlutverk serpina3c sem nýs trombínhemlar gegn æðakölkun í músum. Clin Sci (Lond) 2021;135:447–63.

50. Fallacara A, Baldini E, Manfredini S, o.fl. Hýalúrónsýra á þriðja árþúsundi. Fjölliður (Basel) 2018;10.


Þér gæti einnig líkað