论文解读｜Yongzheng Guo/Diansa Gao/Lingwen Kong团队揭示衰老相关基因在HFpEF中的关键作用

随着人群老龄化，射血分数保留的心力衰竭（HFpEF）的发病率不断升高，大约占心衰患者的50%。由于该疾病的复杂性和异质性，其病理生理机制尚未完全阐明，其诊断和治疗手段同样匮乏。

重庆医科大学附属第一医院Yongzheng Guo教授/Diansa Gao教授团队以及重庆大学附属中心医院/重庆市急救医疗中心Lingwen Kong教授团队在本刊发表了题为“Identification of ageing-associated gene signatures in heart failure with preserved ejection fraction by integrated bioinformatics”的研究论文。

本研究通过高脂饮食联合 L-NG-硝基精氨酸甲酯（L-NAME）成功诱导小鼠 HFpEF 模型，并对 HFpEF 心脏组织进行下一代测序。此外，研究者还从 Gene Expression Omnibus（GEO）数据库中获取了独立的数据集，利用差异表达基因（DEGs）筛选与衰老相关的差异基因。结果显示，合并后的 HFpEF 数据集共包含 103 个基因，其中筛选出 15 个与衰老相关的差异表达基因（ageing-related DEGs）（图1）。这些基因主要与免疫调节和代谢调控相关。采用支持向量机、随机森林和最小绝对收缩与选择算子（LASSO）算法，从与衰老相关的 DEGs 中识别潜在的诊断基因，其中AGTR1a、NR3C1 和 PRKAB1表现出较强的诊断潜力（AUC均>0.8）。

图1 差异表达基因（DEGs）及衰老相关DEGs（ARDEGs）的鉴定（原文中Figure 1）

图2 HFpEF小鼠心脏中Agtr1、Nr3c1和Prkab1的mRNA及蛋白水平验证（原文中Figure 4）

然后，研究者通过逆转录 PCR 和蛋白质印迹法进一步验证了生物信息学筛选的候选基因（AGTR1a、NR3C1、PRKAB1）在HFpEF中的表达变化（图2），支持其作为潜在诊断标志物的可靠性，同时提示NR3C1可能通过蛋白水平调控参与HFpEF发病。

图3两种不同HFpEF亚群间的免疫细胞浸润分析（原文中Figure 7）

研究者通过单样本基因集富集分析（ssGSEA）算法分析了心脏中的免疫细胞浸润情况，基于9个关键差异基因建立了“衰老评分”（ageing scores），发现不同 HFpEF 亚型间的免疫细胞浸润存在显著差异（图3），为HFpEF的精准治疗提供依据。

该研究通过多组学分析揭示了HFpEF中衰老相关的免疫代谢紊乱特征，并提出了具有诊断潜力的生物标志物，为理解这一复杂疾病的机制开辟了新视角。

免费全文下载链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352304224002757

引用这篇文章：

Li G, Zhou Q, Xie M, Zhao B, Zhang K, Luo Y, Kong L, Gao D, Guo Y. Identification of ageing-associated gene signatures in heart failure with preserved ejection fraction by integrated bioinformatics analysis and machine learning. Genes Dis. 2025;12(4):101478.