Auswirkungen von COL1A1 und SYTL2 auf die Entzündungszellinfiltration und gestörte Remodellierung der extrazellulären Matrix in der Gefäßwand bei thorakalem Aortenaneurysma
Das thorakale Aortenaneurysma (TAA) ist eine schwerwiegende kardiovaskuläre Erkrankung, die durch eine pathologische Erweiterung der thorakalen Aorta um mehr als 50 % ihres normalen Durchmessers oder über 5 cm gekennzeichnet ist. Die Erkrankung weist hohe Mortalitätsraten auf, und ihre Pathogenese ist nach wie vor unvollständig verstanden. Aktuelle Forschungsergebnisse deuten auf mehrere Einflussfaktoren hin, darunter genetische Prädisposition, Umwelteinflüsse und Entzündungsreaktionen. Trotz Fortschritten in der Genetik, Proteomik und Hämodynamik fehlen effektive Präventionsmethoden. Eine frühzeitige Diagnose ist entscheidend für die Verbesserung der Patientenergebnisse. Diese Studie zielte darauf ab, diagnostische Marker für TAA zu identifizieren und zu validieren, um eine theoretische Grundlage für neue Therapiestrategien zu schaffen.
Methoden
Gentranskriptionsprofile aus den GEO-Datensätzen GSE9106, GSE26155 und GSE155468 wurden analysiert. Differenziell exprimierte Gene (DEGs) wurden mithilfe des „limma“-Pakets in R identifiziert. Maschinelle Lernalgorithmen (LASSO, SVM-RFE, Random Forest, logistische Regression) dienten der Selektion diagnostischer Marker. Die Immunzellinfiltration wurde mittels ssGSEA analysiert. Einzelzelltranskriptomdaten wurden mit dem „Seurat“-Paket verarbeitet. Immunfluoreszenzfärbung und EVG-Färbung validierten die Expression von COL1A1 und SYTL2 in TAA-Geweben.
Ergebnisse
Es wurden 16 DEGs identifiziert, die vorwiegend mit Entzündungsantworten und Kollagenstoffwechsel assoziiert waren. COL1A1 und SYTL2 erwiesen sich als hochdiagnostische Marker für TAA. Ihre Expression war in TAA-Geweben signifikant erhöht (p < 0,05). Immunanalysen zeigten eine verstärkte Infiltration von M2-Makrophagen, CD4+-Gedächtnis-T-Zellen und CD8+-T-Zellen in TAA. Einzelzellanalysen identifizierten Fibroblasten als Hauptquelle für COL1A1 und CD8+-T-Zellen für SYTL2. Die EVG-Färbung bestätigte eine dysregulierte Kollagenstruktur in TAA.
Diskussion
Die Hochregulierung von COL1A1, einem Schlüsselprotein der Kollagenfibrillen, korreliert mit einer gestörten Matrixintegrität. SYTL2, beteiligt an der zytotoxischen Granula-Ausschüttung, könnte die T-Zell-vermittelte Gefäßwandschädigung verstärken. Die Interaktion zwischen Fibroblasten-sezerniertem COL1A1 und lymphozytärem SYTL2 deutet auf einen synergistischen Mechanismus hin, der sowohl strukturellen Abbau als auch chronische Entzündung fördert. Limitationen umfassen die begrenzte Fallzahl und fehlende funktionelle Validierung.
Schlussfolgerung
COL1A1 und SYTL2 sind vielversprechende diagnostische Biomarker für TAA, die neue Einblicke in die entzündungsassoziierte Matrixdegeneration bieten. Künftige Studien sollten deren therapeutisches Potenzial durch Modulation der Fibroblasten-Immunzell-Interaktion untersuchen.
DOI: 10.1097/CM9.0000000000002808