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第44卷第6期 马晴晴，顾圣玮，王红玉，等. 基于线粒体自噬相关基因的哮喘亚型鉴定及预测模型构建研究［J］.
2024年6月 南京医科大学学报（自然科学版），2024，44（6）：802-811 ·809 ·

A 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 600 1 B 1.0 Cluster dendrogram
Scale free topology model fit 1.0 2 3 Mean connectivity 500 Height 0.8
0.8
0.9
400
0.6
300
0.7
0.4
200
0.6
2
100
0.5
0.2
3
4
1
5
0
6
8
7
9
14
15
12
13
16
19
20
17
18
11
10
Module
5 10 15 20 5 10 15 20
colors
Soft threshold Soft threshold
C Module⁃trait relationships D
XMD8⁃92 Verrucarin⁃A
0.15
-0.15
black （0.01） （0.01） 1.0
0.18 -0.18
brown （0.003） （0.003）
-0.28
0.28
salmon （2e⁃06） （2e⁃06）
0.5
-0.5
trrquoise （3e⁃19） （3e⁃19） 0.5
0.16 -0.16
green （0.005） （0.005）
0.23
-0.23
greenyellow （8e⁃05） （8e⁃05）
0.28
-0.28
pink （2e⁃06） （2e⁃06）
-0.15 0.15 0
red
（0.01） （0.01）
-0.062
0.062
purple （0.3） （0.3）
0.21
-0.21
blue （5e⁃04） （5e⁃04）
0.23 -0.23 -0.5
tan （7e⁃05） （7e⁃05）
0.43
-0.43
magenta （5e⁃14） （5e⁃14）
-0.47 0.47
yellow （6e⁃17） （6e⁃17）
-0.2
0.2
grey （6e⁃04） （6e⁃04） -1.0
Cluster 1 Cluster 2
（n=157） （n=132）
A：The scale⁃free topological model indices fitting for different soft threshold powers（left panel）and corresponding mean connectivity values for
each soft threshold power（right panel）. B：The cluster dendrogram of genes. C：Correlations between different modules and clusters. D：Molecular struc⁃
tures of XMD8⁃92 and Verrucarin⁃A.
图6 两种哮喘亚型小分子靶向药物预测
Figure 6 Prediction of small molecule agents targeting the two subtypes of asthma
表1 两种哮喘亚型的小分子靶向药物 本研究通过系统分析健康受试者和哮喘患者气道
Table 1 Small molecule agents targeting the two subtypes 上皮转录组数据，探究哮喘与线粒体自噬之间的关
of asthma
系，为哮喘的诊断和治疗提供理论依据。
Cluster Score Name Mechanism
研究结果显示哮喘患者MRG整体表达上调，其
1 -96.14 XMD8⁃92 MAP kinase inhibitor
中7个上调显著、1 个下调显著，证实哮喘患者气道
2 -95.84 Verrucarin⁃A Protein synthesis inhibitor
上皮确实存在线粒体自噬状态改变。免疫组化进
Th2⁃低型。尽管其分型不同，但临床症状如气短、喘 一步验证发现，OVA 诱导的哮喘小鼠气道上皮与
息和咳嗽等却非常相似。因此，利用传统临床与生 IL⁃13处理的原代气道上皮细胞的TOMM5表达均显
理参数，从生物学角度界定哮喘不同亚型以辅助临 著上调、与转录组学数据一致，表明该转录组数据
床诊疗，面临着重重困难 。 生物信息分析可靠。
［11］
［12］
线粒体功能障碍常见于各种急慢性肺部疾病 。 继而使用机器学习算法，从22个 MRG中筛选出
研究发现，哮喘患者气道上皮中可出现线粒体肿胀 7个疾病最相关基因以构建哮喘预测模型，通过验证
甚至碎裂，加剧氧化损伤、诱发上皮凋亡 ［13］ ；抑制线 发现预测效能良好，同时为探寻疾病治疗新靶点提供
粒体自噬可减少蟑螂过敏原诱导的气道上皮细胞 了宝贵线索。其中，TOMM5与TOMM22是线粒体外
［7］
因子释放 ；芝麻素可通过调节线粒体自噬、减轻哮 膜转运酶复合物组分，可促进核编码蛋白质进入线
［8］
喘气道炎症水平 。系列研究结果均提示，线粒体 粒 体 ［14- 15］ ，在 调 节 线 粒 体 稳 态 中 起 重 要 作 用 。
自噬可能在哮喘的发生发展中扮演着重要角色。 FUNDC1 作为线粒体外膜蛋白，通过直接与 LC3 相