Выявление генов-хабов и сигнальных путей, связанных со старением при диабетической энцефалопатии, на основе транскриптомного анализа

Целью исследования было выявить с помощью транскриптомного анализа ключевые гены и сигнальные пути, связанные со старением при диабетической энцефалопатии (ДЭ), и изучить их роль и механизмы ускорения старения мозга при сахарном диабете. Для создания модели ДЭ при сахарном диабете 2-го типа использовали мышей db/db. В ткани гиппокампа провели секвенирование РНК и проанализировали дифференциально экспрессируемые гены (DEGs). Связанные со старением DEGs (Ag-DEGs) выявили с использованием баз данных GenAge и CellAge. На основе базы данных Search Tool for the Retrieval of Interacting Genes/Proteins построили сеть белок-белковых взаимодействий для Ag-DEGs, а гены-хабы определили с помощью плагинов Molecular Complex Detection и CytoHubba для Cytoscape. Наконец, на основе транскриптомных данных провели анализ иммунной инфильтрации, чтобы изучить роль иммунных клеток в старении мозга при диабете. Выявлено 98 Ag-DEGs, преимущественно связанных с гипоксией, сигнальным путём фактора некроза опухоли α через ядерный фактор κB, апоптозом и сигнальными путями p53. Анализ сети белок-белковых взаимодействий выявил 14 генов-хабов: HDAC1, IGF2, EGR1, BCL2, FOS, ATM, EGF, PARP1, MAPK3, APOE, SOX2, CAV1, HSPA5 и NFKBIA. Эти гены играют важную роль в путях апоптоза при раке, липидном обмене, атеросклерозе и инфекции, вызванной вирусом иммунодефицита человека 1-го типа. Анализ иммунной инфильтрации показал значимые различия в представленности естественных киллеров, покоящихся тучных клеток и плазматических клеток в мозге при диабете. В модели ДЭ выявлены связанные со старением DEGs и гены-хабы, что позволило определить возможные механизмы ускоренного диабетом старения мозга. Эти результаты расширяют представления о патологических механизмах старения мозга при диабете и могут помочь определить новые терапевтические мишени.