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一分钟告诉你如何利用机器学习筛选线粒体相关诊断标志物,非肿瘤疾病关联免疫浸润!

2022-11-01 14:15 作者:尔云间  | 我要投稿


之前跟你们说过,每当小云写文章无思路的时候,就会去找经验丰富的胖师兄求助,此时此刻,小云也正在犹豫要不要开口、如何开口更加自然。

我还没想好怎么开口,美女粉丝发来一条信息:小云你好,你发的文章我基本上都看过,但是有个问题想请教,有没有一种百搭的方向呢?

哎呀呀,不得不说她这个问题提的不错,其实有一个既百搭又热点的方向。

就是线粒体!!


“我是细胞的,属于细胞器,细胞器老大,叫做线粒体

能量代谢中心,专注生产ATP,关联多种疾病,延伸方向很广。

研究现状是这样的:论文发表强劲,数量逐年递增。国自然立项攀升,研究热点坐实,地位不言而喻,神一样的存在!”

最重要的是,线粒体还可以通过多种机制控制细胞死亡的方式,绝对是既百搭又热点的方向!

没想到跟粉丝聊聊天,这思路不就来了吗?这回不用麻烦胖师兄了。看来小云以后还要多跟粉丝互动才行呀!

话不多说,今天小云就借用一篇7分+非肿瘤的生信分析文章,带你看看非肿瘤疾病是如何分析出线粒体相关诊断基因,并且关联免疫浸润的。

文章题目:MMP9作为钙化性主动脉瓣狭窄(CAVS)患者线粒体代谢紊乱和氧化应激新生物标志物的鉴定

发表杂志:Oxidative medicine and cellular longevity

影响因子:IF=7.310

发表时间:2022年9月

公众号回复“123”获取原文


数据信息


研究思路

下载CAVS相关的GEO数据集,分析差异表达基因(DEGs),基于两种机器学习算法识别新的CAVS诊断生物标志物。将诊断基因和线粒体相关的基因取交集获得线粒体相关诊断基因,验证其表达和诊断价值。进一步分析诊断基因与浸润免疫细胞的关系。对关键基因进行实验验证。


主要研究结果

1.钙化性主动脉瓣狭窄(CAVS)中DEGs的鉴定及功能富集分析

通过GSE12644和GSE51472数据集分析,共鉴定出22个DEGs(4个下调、18个上调)。KEGG通路富集和GO注释分析发现DEGs与免疫相关通路相关。


2.用两种机器学习算法识别线粒体相关诊断基因

使用LASSO回归分析分析出6个基因作为CAVS潜在的诊断生物标志物,使用SVM-RFE算法从22个DEGs中筛选出19个基因。两种机器学习算法取交集得到6个基因。将这6个基因与线粒体相关的基因取交集,得到一个线粒体相关的基因--MMP9。

在验证数据集中验证了MMP9的表达在CAVS样本中显著上调。ROC曲线分析证明了MMP9的疾病诊断价值。


3.分析MMP9表达与浸润免疫细胞的关系

因为前面功能分析提示DEGs可能与免疫相关,因此,使用CIBERSORT分析CAVS中MMP9表达和浸润免疫细胞之间的关系。发现与正常样本相比,CAVS样本中M2巨噬细胞的水平明显降低。而MMP9与M2型巨噬细胞呈负相关。


4.针对MMP9在CAVS中的作用进行验证

临床样本中检测MMP9的表达水平,细胞实验验证MMP9对线粒体代谢和氧化应激的的影响。


总结

看完这篇文章是不是学会了采用机器学习算法筛选非肿瘤疾病的诊断标志物了?再关联线粒体和免疫浸润,加点湿实验验证,7分+的文章就到手了。那么以此为套路,换一种疾病进行分析,岂不又是一篇文章?

非肿瘤疾病能做的也不比肿瘤少呀,既可以做双疾病,也可以基于免疫细胞相关基因进行生信分析,还可以做非肿瘤疾病的泛癌分析。。。再关联线粒体这个百搭热点方向是不是999了!

而且基于分析结果,后续不仅可以设计“关键基因通过线粒体代谢和氧化应激影响疾病”,还可以设计“关键基因通过调控M2型巨噬细胞影响疾病”的实验课题哦。



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