背景系统性红斑狼疮(Systemic lupus erythematosus,SLE)是一种多系统性疾病,由免疫功能异常引起,SLE患者在免疫系统中表现出许多畸变,包括B细胞、T细胞、单核细胞等,导致B细胞和T细胞活化,从而产生针对多种自身抗原的自身抗体。先天免疫系统对于SLE发病机制的重要性现在正在显现VE-822 MW,单核吞噬细胞系统(Mononuclear phagocyte system,MPS)是先天免疫系统的重要组成部分,在各种生理和病理过程中发挥着不可或缺的作用,包括调节炎症性疾病的发生、发展和消退。他们还积极参与自身免疫和自身炎症性疾病的发展。到目前为止,SLE的发病机制尚未完全阐明,治疗选择也相对少。因此,需要进一步的研究来阐明单核细胞亚群在SLE疾病发展中的作用。方法SLE单核细胞的微阵列数据集是从基因表达综合(Gene Expression entertainment mediaOmnibus,GEO)数据库中获得的。为了鉴定SLE关键基因,对两个数据库进行了综合分析,进行了差异表达基因(Differentially expressed genes,DEGs)和加权基因共表达网络分析(Weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)。共享基因功能分析由基因本体(Gene Ontology,GO)、京都基因和基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)富集分析进行。构建蛋白质-蛋白质相互作用(Protein-proteininteraction,PPI)网络,以识别基因之间的相互作用。利用LASSO回归分析筛选了枢纽基因,并对关键基因进行了富集分析(Gene-set enrichment analyTamoxifen浓度sis,GSEA)。最后,使用单细胞RNA测序(scRNA-seq)进一步分析枢纽基因的分布亚群,并对相关细胞亚群进一步分析。结果我们结合机器学习算法进行了综合生物信息学分析,以识别SLE单核吞噬系统中的枢纽基因和途径。首先,将DEGs和WGCNA模块基因组合在一起,发现了 28个候选基因,并对候选基因进行了 GO分析和KEGG富集分析。进一步用PPI网络去除与其他蛋白质没有关联的蛋白质,进一步用LASSO回归分析得到了 4个枢纽基因,分别为IFIT3、OAS3、SAMD9以及XAF1。分别对4个基因进行了 GSEA,提示枢纽基因与Jak-STAT信号通路以及Toll样受体信号通路等炎症通路密切相关。最后,进行单细胞测序分析以验证特定细胞类型中的枢纽基因表达和位置。我们发现IFIT3、OAS3以及SAMD9与CD14单核细胞相关,XAF1与浆细胞样树突状细胞相关。对CD14单核细胞和浆细胞样树突状细胞进行了 GO和KEGG分析,发现二者均在干扰素、炎症等相关通路富集。对枢纽基因进行了伪时间轨迹分析,表明随着细胞分化的进展,IFIT3基因的表达在树突状细胞分化阶段逐渐降低,在巨噬细胞分化阶段逐渐升高,OAS3、SAMD9基因基因的表达在巨噬细胞分化阶段逐渐降低,XAF1基因的表达在树突状细胞分化阶段逐渐升高,在巨噬细胞分化阶段逐渐降低。结论我们确定了 SLE单核吞噬细胞系统的4个枢纽基因(IFIT3、OAS3、SAMD9以及XAF1),为探索发病机制和发展新的治疗手段提供了新的线索。