慢性胃炎（CG）と骨粗鬆症（OP）の共有メカニズムを検討したBioinformatics analysisを含む検討

2023年3月28日 10:15

ピロリ菌の他、性差・食生活・喫煙、PTH・β-CTX、PINP値との関連、治療ターゲット候補としてのBioinformatics analysis結果、Ferroptosis と Toll-like receptor signaling pathway の関連、腸内細菌叢のディスバイオシスの関連など多くの情報が得られている

個人的には中国の研究レベルの高さに驚愕している

Clinical features and shared mechanisms of chronic gastritis and osteoporosis
Tao Han, et al.
Scientific Reports volume 13, Article number: 4991 (2023)
Scientific Reports Published: 27 March 2023
https://doi.org/10.1038/s41598-023-31541-8
https://www.nature.com/articles/s41598-023-31541-8

慢性胃炎（CG）と骨粗鬆症（OP）は高齢者に多いオカルト的な疾患であり、両疾患の関連性がますます露呈してきている。我々は、OPを合併したCG患者の臨床的特徴および共有メカニズムを探ることを目的とした。横断研究では、すべての参加者をビヨンド研究から選択した。CG患者を対象とし、OP群と非OP群の2群に分類した。影響因子の評価には、一変量および多変量ロジスティック回帰法を用いた。さらに、Gene Expression Omnibus (GEO)データベースからCGおよびOP関連遺伝子を取得した。微分発現遺伝子（DEG）は、GEO2RツールおよびVennyプラットフォームを用いて同定した。タンパク質-タンパク質相互作用情報は、交差点ターゲットをSTRINGデータベースに入力することで取得した。再びCytoscape v3.6.0ソフトウェアによりPPIネットワークを構築し、次数値により重要遺伝子をスクリーニングした。DEGの遺伝子機能濃縮は、Webgestaltオンラインツールによって行われた。
最終的に130人のCG患者がこの研究に含まれた。単変量相関分析では、年齢、性別、BMI、コーヒーが併存症の潜在的な影響因子であることが示された（P < 0.05）。
多変量ロジスティック回帰モデルでは、喫煙歴、血清PTH、血清β-CTXはCG患者のOPと正の相関があり、血清P1NPと果物を食べることはCG患者のOPと負の関係があることがわかった。
共有メカニズムの研究では、CD163、CD14、CCR1、CYBB、CXCL10、SIGLEC1、LILRB2、IGSF6、MS4A6A、CCL8を中核遺伝子として、計76の交差遺伝子がCGとOPの間に同定された。
CGおよびOPの発生および発症に密接に関連する生物学的プロセスは、主にFerroptosis、Toll様受容体シグナル伝達経路、LegionellosisおよびChemokineシグナル伝達経路に関係していた。
本研究では、まず、CG患者におけるOPとの関連因子を特定し、バイオマーカーや治療ターゲットとなりうるコア遺伝子や関連経路を抽出し、その共通メカニズムを明らかにしました。

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序文

慢性胃炎（CG）と骨粗鬆症（OP）は、高齢者において一般的で潜在的な疾患です。最近の疫学調査データによれば、ヘリコバクターピロリ関連胃炎の割合が減少し、他の病因要因の寄与が増加しています。一方、OPは全世界で高齢女性の50%、50歳以上の男性の20%に影響を与える全身性骨格疾患で、世界中で高い健康と経済的負担があります。近年、CGとOPの関係がより注目され、より多くの相関が明らかになっています。しかし、これら2つの疾患の共通のメカニズムは現在のところはっきりしていません。
本研究では、中国北京市の10のコミュニティで横断面研究を実施し、CGとOPを合併した患者の臨床特徴と関連要因を分析しました。また、CGとOPの共有新規遺伝子をマイニングして、両者に共通するシグナリング経路を豊富にし、共有メカニズムを明らかにしました。これは、横断面研究とシステム生物学アプローチを用いて、CGとOP間の臨床特徴を分析し、共有遺伝子署名を探求する初めての研究かもしれません。

PPIネットワーク構築とコア遺伝子スクリーニング
75個の交差遺伝子とcytoHubbaとの12パラメータ相関解析により、合計10個のコア遺伝子を得た。こうしてPPIデータを得たので、これらのデータをCytoscapeに取り込んでPPIネットワークをプロットした。これらを図5B-Dと表6に示す。

ChatGPT-4によるdiscussion要約

慢性胃炎（CG）および骨粗鬆症（OP）は、世界中で蔓延している疾患である。本研究は、これら2つの疾患の臨床的特徴やメカニズムを探り、関連因子や予防のための潜在的なターゲットを特定することを目的としています。ヘリコバクター・ピロリ菌の感染は、OPを有するCG患者において重要な因子である。しかし、OPとの関係については、依然として議論の余地がある。

OPを合併したCG患者では、性差が観察される。食生活や喫煙などの生活習慣の乱れは、両疾患の共通のリスクファクターである。副甲状腺ホルモン（PTH）は、骨の合成と異化に重要な役割を果たし、OPを誘発する可能性がある。本研究では、PTHおよび血清β-CTX値が高く、血清P1NP値が低いことが、CG患者におけるOPの高リスクと関連していることを明らかにした。

バイオインフォマティクス解析により、CD163、CD14、CCR1、CYBB、CXCL10、SIGLEC1、LILRB2、IGSF6、MS4A6A、CCL8など、治療のためのいくつかの主要ターゲットが特定された。フェロプトーシスとToll様受容体シグナル伝達経路は、CGとOPに共通する主要なシグナル伝達経路である。腸内細菌叢のディスバイオシスは、骨粗鬆症の発症と進行に寄与する可能性がある。

本研究は、OPを合併したCG患者を管理するための実用的な価値を提供し、今後の研究への参考となる。しかし、CGの診断、限られた範囲とサンプルサイズ、関連因子のより深い探求の必要性などの限界がある。今後の研究のためには、さらなる検証や実験的な裏付けが必要である。

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