Page 74 - 南京医科大学自然版

第45卷第4期
·510 · 南 京 医 科 大 学 学 报 2025年4月

speck like protein containing a CARD（also named PYD and CARD domain containing，PYCARD），the absent in melanoma 2（AIM2），
the chromatin modif ⁃ yingprotein 4B（CHMP4B）and the NOD ⁃ like receptor family pyrin domain containing 2（NLRP2）were
significantly higher in the PCOS patients than the healthy controls. This verifies the accuracy of the PCOS prediction model based on
PRG. Conclusion：This study may offer preliminary insights into the correlation between PCOS and pyroptosis，and provide a precise
predictive model for PCOS.
［Key words］ polycystic ovary syndrome；pyroptosis；immune infiltration；machine learning；bioinformatics analysis
［J Nanjing Med Univ，2025，45（04）：509⁃522］

多 囊 卵 巢 综 合 征（polycystic ovary syndrome， （histone deacetylase 1，HDAC1）通过组蛋白修饰调
PCOS）是最常见的内分泌和代谢疾病之一，影响 控 H19/miR⁃29a⁃3p/NLRP3 介 导 的 颗 粒 细 胞 焦 亡
6%~21%的育龄妇女 。临床 PCOS 以月经稀发或 参与 PCOS 的发生 ［15］ 。鉴于PCOS患者炎症状态升
［1］
无排卵、高雄激素为临床或生化表现，以卵巢多囊 高，焦亡细胞死亡途径可能在卵巢中过度激活。因
形态、胰岛素抵抗、肥胖、多毛、痤疮等为特征 。 此细胞焦亡如何参与PCOS发生和发展的详细调控
［2］
PCOS 的远期风险包括不孕、心血管疾病、2 型糖尿 模式需要进一步研究。
病、血脂异常、代谢综合征和子宫内膜癌等 。虽然
［3］
1 资料和方法
对PCOS的研究已有80余年，但其患病率高，发病机
制尚不明确，诊断也不统一。PCOS 可导致青春期 1.1 资料
异常子宫出血、育龄期不孕、妊娠并发症以及绝经 从基因表达公共数据库（Gene Expression Omni⁃
期心血管疾病、糖尿病、子宫内膜癌等风险增加 。 bus，GEO）中获得 GSE5850、GSE34526 和 GSE98421
［4］
规范PCOS的诊断、治疗和管理非常重要。因此，迫 数据集的RNA测序（RNA⁃seq）数据，包括13例对照
切需要对PCOS的发病机制和早期诊断进行更深入 和 17 例 PCOS 患者。为保证数据的一致性，使用
地研究，以改善患者预后。 “limma”和“sva”R 包对数值进行批量归一化处理。
细胞焦亡又称细胞炎性坏死，在2001年首次被 将3个数据集的表达谱进行合并。
提出，是一种依赖于 Caspase 1 的炎症细胞死亡模 1.2 方法
［5］
式，与细胞凋亡完全不同 。当细胞持续膨胀，直到 1.2.1 细胞焦亡相关基因（pyroptosis⁃related gene，
细胞膜破裂，导致细胞内容物释放，激活强烈炎症 PRG）差异表达分析
反应时，就会发生这种情况。细胞焦亡广泛参与感 利用 limma 算法对先前研究发现的 47 个 PRG
染性疾病、神经系统相关疾病及动脉粥样硬化性疾 进行了差异表达分析，旨在鉴定 PCOS 患者和对照
病的发生发展，对细胞焦亡的深入研究有助于为临 组细胞焦亡相关的差异表达基因（differentially ex⁃
床防治提供新思路 ［6-7］ 。 pressed gene，DEG）。基因集变异分析（gene set vari⁃
［8］
研究表明，在 PCOS 患者中观察到慢性炎症 。 ation analysis，GSVA）对 PCOS 患者和对照组的焦亡
一项针对 PCOS 患者的调查显示，与年龄匹配的非 相关DEG进行富集分析，以评估生物学过程改变和
PCOS 患者相比，PCOS 患者的 C 反应蛋白水平明显 匹配生物学功能。
较高 。此外，炎症因子和氧化应激指标在PCOS患 1.2.2 模型比较、选择和建立
［9］
者中高表达，而之前研究表明，细胞凋亡不会引发 采用广义线性模型（generalized linear model，
促炎反应，这表明其中存在不同于卵巢细胞凋亡的 GLM）、随机森林（random forest，RF）、支持向量机
另一种机制 ［10-12］ 。相反，炎症状态和不同的程序性 （support vector machine，SVM）和 极 限 梯 度 提 升
细胞死亡途径之间有很强的相关性，在细胞焦亡中 （extreme gradient boosting，XGB）建立机器学习模
特别突出 ［13］ 。因此，探讨 PCOS 中细胞焦亡相关信 型预测 PCOS 患病率。通过残差逆累积分布、残
号通路很有必要。最近研究也表明，PCOS 小鼠中 差 箱 形 图 、受 试 者 工 作 特 征（receiver operating
的高雄激素血症（hyperandrogenemia，HA）通过激活 characteristic，ROC）曲线分析等多种评估方法评

NOD 样受体蛋白 3（NOD⁃like receptor family pyrin 估模型的准确性。在确定表现最佳的机器学习
domain containing 3，NLRP3）炎症小体引起卵巢焦 模型后，前 5 个关键变量被确定为与 PCOS 相关的
亡，最终导致卵泡功能障碍 ［14］ 。组蛋白脱乙酰酶 1 预测基因。