心血管疾病，特别是急性心肌梗死（Acute myocardial infarction，AMI）是导致病残和死亡的主要原因。动脉粥样硬化是AMI的病理基础，慢性炎症可加速AMI的发生。溃疡性结肠炎（Ulcerative colitis，UC）是一种与免疫相关的慢性炎症性疾病，这可能促进AMI的发生。然而，围绕这两种疾病之间的关系仍存在很大争议。本研究揭示了AMI和UC的共同发病机制，为此类合并症患者的临床管理提供了新视角。

近期，桂林医学院附属医院心血管内科苏强教授团队在CIVA杂志发表了一篇题为《Uncovering the genetic link between acute myocardial infarction and ulcerative colitis co-morbidity through a systems biology approach》的原创研究论文。

该研究通过对基因表达综合数据库（Gene Expression Omnibus，GEO）中的微阵列谱数据进行挖掘，来筛选AMI与UC患者中具有相同表达趋势的枢纽基因，并对其进行富集分析和转录因子预测。

Schematic Diagram of the Study Design and Workflow.

通过差异基因分析、PPI分析、共表达分析、转录因子预测以及外部数据集进行验证，研究发现这6个枢纽基因（TNF、STAT3、ITGAX、CSF1R、ICAM1和CXCL1）以及4个转录因子（SPI1、RELA、NFKB1和CEBPD）分别在AMI和UC中具有相同的表达趋势。此外，基因富集分析结果提示脂质和动脉硬化通路、NF-κB、TNF、IL-17信号通路以及脂多糖介导的信号通路是AMI与UC的共同发病机制。

Volcano Plots and Venn Diagrams of DEGs. (A) Volcano plot of GSE66360. (B) Volcano plot of GSE87473. Red indicates upregulated genes, and green indicates downregulated genes. Venn diagram of (C) upregulated and (D) downregulated genes in the GSE66360 and GSE87473 datasets.

Venn Diagram and Co-Expression Network of Hub Genes. (A) Venn diagram, showing 11 overlapping hub genes identified by four algorithms. (B) Co-expression network of hub genes.

Functional Enrichment Analyses of Hub Genes. (A) GO. (B) KEGG.

Expression of 11 Hub Genes in GSE62646.

Expression of 11 Hub Genes in GSE59071.

Transcriptional Regulatory Network.

Expression of 11 TFs in GSE66360.

Expression of 11 TFs in GSE87473.

虽然既往研究也提示了这6个枢纽基因（TNF、STAT3、ITGAX、CSF1R、ICAM1和CXCL1）与AMI或UC的可能联系，但很少有研究通过生物信息学方法探讨AMI与UC之间的共同机制。本研究使用大量样本的数据集（AMI-GSE66360；UC-GSE87473）并且利用多种生物信学方法，揭示了AMI与UC发病的共同枢纽基因和分子机制，为AMI和UC的治疗提供了新思路。

通讯作者简介：

苏强

苏强，教授，医学博士，博士后，硕士研究生导师，新加坡国立大学心血管研究中心访问学者，桂林医学院附属医院临床实验中心主任，桂林医学院心血管内科学科带头人，广西自然科学基金杰出青年基金获得者，专长于冠心病的基础与临床研究。主持3项国家自然科学基金、4项广西自然科学基金、1项广西重点研发项目；国内外专业杂志发表学术论文70余篇，获得授权国家发明专利4项。2016年获得广西科学技术进步奖三等奖、2020年获得广西医药卫生适宜技术推广奖三等奖。现为中国医疗保健国际交流促进会心血管疾病预防与治疗分会青年委员会委员、中国老年医学学会心血管病分会青年委员、北京中西医结合学会心血管内科专业委员会委员、《Journal of Geriatric Cardiology》青年编委、《The Journal of Gene Medicine》新锐编委、《Cardiovascular Innovations and Applications》青年编委、《中华全科医学》青年编委。