Published May 3, 2022
| Version v1
Publication
Open
PRKAR1A and SDCBP Serve as Potential Predictors of Heart Failure Following Acute Myocardial Infarction
Creators
- 1. Peking University People's Hospital
- 2. Peking University
- 3. Yale University
- 4. Tsinghua University
Description
Background and Objectives Early diagnosis of patients with acute myocardial infarction (AMI) who are at a high risk of heart failure (HF) progression remains controversial. This study aimed at identifying new predictive biomarkers of post-AMI HF and at revealing the pathogenesis of HF involving these marker genes. Methods and Results A transcriptomic dataset of whole blood cells from AMI patients with HF progression (post-AMI HF, n = 16) and without progression (post-AMI non-HF, n = 16) was analyzed using the weighted gene co-expression network analysis (WGCNA). The results indicated that one module consisting of 720 hub genes was significantly correlated with post-AMI HF. The hub genes were validated in another transcriptomic dataset of peripheral blood mononuclear cells (post-AMI HF, n = 9; post-AMI non-HF, n = 8). PRKAR1A, SDCBP, SPRED2, and VAMP3 were upregulated in the two datasets. Based on a single-cell RNA sequencing dataset of leukocytes from heart tissues of normal and infarcted mice, PRKAR1A was further verified to be upregulated in monocytes/macrophages on day 2, while SDCBP was highly expressed in neutrophils on day 2 and in monocytes/macrophages on day 3 after AMI. Cell–cell communication analysis via the "CellChat" package showed that, based on the interaction of ligand–receptor (L–R) pairs, there were increased autocrine/paracrine cross-talk networks of monocytes/macrophages and neutrophils in the acute stage of MI. Functional enrichment analysis of the abovementioned L–R genes together with PRKAR1A and SDCBP performed through the Metascape platform suggested that PRKAR1A and SDCBP were mainly involved in inflammation, apoptosis, and angiogenesis. The receiver operating characteristic (ROC) curve analysis demonstrated that PRKAR1A and SDCBP, as well as their combination, had a promising prognostic value in the identification of AMI patients who were at a high risk of HF progression. Conclusion This study identified that PRKAR1A and SDCBP may serve as novel biomarkers for the early diagnosis of post-AMI HF and also revealed their potentially regulatory mechanism during HF progression.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
لا يزال التشخيص المبكر للمرضى الذين يعانون من احتشاء عضلة القلب الحاد (AMI) المعرضين لخطر كبير لتطور قصور القلب (HF) مثيرًا للجدل. هدفت هذه الدراسة إلى تحديد مؤشرات بيولوجية تنبؤية جديدة لمرض HF ما بعد AMI والكشف عن التسبب في HF الذي يتضمن هذه الجينات الواسمة. الطرق والنتائج تم تحليل مجموعة بيانات نسخية لخلايا الدم الكاملة من مرضى التهاب الغدد الصماء الدماغي الذين يعانون من تطور HF (ما بعد AMI HF، العدد = 16) وبدون تقدم (ما بعد AMI غير HF، العدد = 16) باستخدام تحليل شبكة التعبير المشترك الجيني المرجح (WGCNA). أشارت النتائج إلى أن وحدة واحدة تتكون من 720 جينًا محوريًا كانت مرتبطة بشكل كبير مع HF ما بعد AMI. تم التحقق من صحة جينات المحور في مجموعة بيانات نسخية أخرى للخلايا أحادية النواة في الدم المحيطي (ما بعد AMI HF، n = 9 ؛ ما بعد AMI غير HF، n = 8). تم إعادة تنظيم PRKAR1A و SDCBP و SPRED2 و VAMP3 في مجموعتي البيانات. استنادًا إلى مجموعة بيانات تسلسل الحمض النووي الريبي أحادي الخلية من الكريات البيض من أنسجة القلب للفئران الطبيعية والمحتشدة، تم التحقق من PRKAR1A بشكل أكبر ليتم إعادة تنظيمها في الخلايا الوحيدة/البلاعم في اليوم الثاني، في حين تم التعبير عن SDCBP بشكل كبير في العدلات في اليوم الثاني وفي الخلايا الوحيدة/البلاعم في اليوم الثالث بعد AMI. أظهر تحليل الاتصال الخلوي عبر حزمة "CellChat" أنه بناءً على تفاعل أزواج مستقبلات الربيطة (L - R)، كانت هناك زيادة في شبكات الحديث المتبادل بين الغدد الصماء/الباراكرين من الخلايا الوحيدة/البلاعم والعدلات في المرحلة الحادة من MI. اقترح تحليل الإثراء الوظيفي لجينات L - R المذكورة أعلاه جنبًا إلى جنب مع PRKAR1A و SDCBP الذي تم إجراؤه من خلال منصة Metascape أن PRKAR1A و SDCBP كانا متورطين بشكل أساسي في الالتهاب والموت المبرمج وتكوين الأوعية الدموية. أظهر تحليل منحنى الخصائص التشغيلية للمستقبل (ROC) أن PRKAR1A و SDCBP، بالإضافة إلى مزيجهما، كان لهما قيمة تنبؤية واعدة في تحديد مرضى السكري الذين كانوا معرضين لخطر كبير لتطور HF. الاستنتاج حددت هذه الدراسة أن PRKAR1A و SDCBP قد يعملان كمؤشرات حيوية جديدة للتشخيص المبكر لمرض HF ما بعد AMI وكشفت أيضًا عن آليتهما التنظيمية المحتملة خلال تطور HF.Translated Description (French)
Contexte et objectifs Le diagnostic précoce des patients atteints d'infarctus aigu du myocarde (IAM) qui présentent un risque élevé de progression de l'insuffisance cardiaque (IC) reste controversé. Cette étude visait à identifier de nouveaux biomarqueurs prédictifs de l'IC post-AMI et à révéler la pathogenèse de l'IC impliquant ces gènes marqueurs. Méthodes et résultats Un ensemble de données transcriptomiques de cellules sanguines entières de patients atteints d'IAM avec progression de l'IC (post-IAM HF, n = 16) et sans progression (post-IAM non-HF, n = 16) a été analysé à l'aide de l'analyse du réseau de co-expression des gènes pondérés (WGCNA). Les résultats ont indiqué qu'un module composé de 720 gènes concentrateurs était significativement corrélé avec l'IC post-AMI. Les gènes hub ont été validés dans un autre ensemble de données transcriptomiques de cellules mononucléées du sang périphérique (post-AMI HF, n = 9 ; post-AMI non-HF, n = 8). PRKAR1A, SDCBP, SPRED2 et VAMP3 ont été régulés à la hausse dans les deux ensembles de données. Sur la base d'un ensemble de données de séquençage d'ARN unicellulaire de leucocytes provenant de tissus cardiaques de souris normales et infarcies, il a été vérifié que PRKAR1A était régulé à la hausse dans les monocytes/macrophages le jour 2, tandis que SDCBP était fortement exprimé dans les neutrophiles le jour 2 et dans les monocytes/macrophages le jour 3 après l'IAM. L'analyse de la communication cellule-cellule via le package « CellChat » a montré que, sur la base de l'interaction des paires ligand-récepteur (L–R), il y avait une augmentation des réseaux de diaphonie autocrine/paracrine de monocytes/macrophages et neutrophiles au stade aigu de l'IM. L'analyse de l'enrichissement fonctionnel des gènes L–R susmentionnés ainsi que PRKAR1A et SDCBP réalisée via la plateforme Metascape a suggéré que PRKAR1A et SDCBP étaient principalement impliqués dans l'inflammation, l'apoptose et l'angiogenèse. L'analyse de la courbe des caractéristiques de fonctionnement du récepteur (roc) a démontré que PRKAR1A et SDCBP, ainsi que leur combinaison, avaient une valeur pronostique prometteuse dans l'identification des patients atteints d'IAM qui présentaient un risque élevé de progression de l'IC. Conclusion Cette étude a identifié que PRKAR1A et SDCBP peuvent servir de nouveaux biomarqueurs pour le diagnostic précoce de l'IC post-AMI et a également révélé leur mécanisme de régulation potentiel au cours de la progression de l'IC.Translated Description (Spanish)
Antecedentes y objetivos El diagnóstico precoz de los pacientes con infarto agudo de miocardio (IAM) que tienen un alto riesgo de progresión de la insuficiencia cardíaca (IC) sigue siendo controvertido. Este estudio tuvo como objetivo identificar nuevos biomarcadores predictivos de la IC posterior al IAM y revelar la patogénesis de la IC que involucra a estos genes marcadores. Métodos y resultados Se analizó un conjunto de datos transcriptómicos de células sanguíneas completas de pacientes con IAM con progresión de IC (IC posterior al IAM, n = 16) y sin progresión (no IC posterior al IAM, n = 16) utilizando el análisis de red de coexpresión génica ponderada (WGCNA). Los resultados indicaron que un módulo que consistía en 720 genes Hub se correlacionó significativamente con la IC posterior al IAM. Los genes hub se validaron en otro conjunto de datos transcriptómicos de células mononucleares de sangre periférica (post-AMI HF, n = 9; post-AMI no HF, n = 8). PRKAR1A, SDCBP, SPRED2 y VAMP3 se regularon positivamente en los dos conjuntos de datos. Con base en un conjunto de datos de secuenciación de ARN unicelular de leucocitos de tejidos cardíacos de ratones normales e infartados, se verificó además que PRKAR1A estaba regulado positivamente en monocitos/macrófagos el día 2, mientras que SDCBP se expresó altamente en neutrófilos el día 2 y en monocitos/macrófagos el día 3 después del IAM. El análisis de la comunicación célula-célula a través del paquete "CellChat" mostró que, en función de la interacción de los pares ligando-receptor (L–R), hubo un aumento de las redes de interferencia autocrina/paracrina de monocitos/macrófagos y neutrófilos en la etapa aguda del IM. El análisis de enriquecimiento funcional de los genes L–R mencionados anteriormente junto con PRKAR1A y SDCBP realizado a través de la plataforma Metascape sugirió que PRKAR1A y SDCBP estaban principalmente involucrados en la inflamación, la apoptosis y la angiogénesis. El análisis de la curva de características operativas del receptor (Roc) demostró que PRKAR1A y SDCBP, así como su combinación, tenían un valor pronóstico prometedor en la identificación de pacientes con IAM que tenían un alto riesgo de progresión de la IC. Conclusión Este estudio identificó que PRKAR1A y SDCBP pueden servir como nuevos biomarcadores para el diagnóstico precoz de la IC posterior al IAM y también reveló su mecanismo potencialmente regulador durante la progresión de la IC.Files
pdf.pdf
Files
(5.3 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:3a2251111a06a2f787f032c8a8e7982d
|
5.3 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- يعمل PRKAR1A و SDCBP كمؤشرات محتملة لفشل القلب بعد احتشاء عضلة القلب الحاد
- Translated title (French)
- PRKAR1A et SDCBP servent de prédicteurs potentiels de l'insuffisance cardiaque suite à un infarctus aigu du myocarde
- Translated title (Spanish)
- PRKAR1A y SDCBP sirven como posibles predictores de insuficiencia cardíaca después de un infarto agudo de miocardio
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4225417742
- DOI
- 10.3389/fimmu.2022.878876
References
- https://openalex.org/W1780660230
- https://openalex.org/W1965323627
- https://openalex.org/W1966327575
- https://openalex.org/W1980276147
- https://openalex.org/W1993469862
- https://openalex.org/W2012850990
- https://openalex.org/W2036876430
- https://openalex.org/W2069740040
- https://openalex.org/W2074243960
- https://openalex.org/W2075411161
- https://openalex.org/W2084218441
- https://openalex.org/W2099769151
- https://openalex.org/W2115989954
- https://openalex.org/W2121211805
- https://openalex.org/W2134265214
- https://openalex.org/W2134898232
- https://openalex.org/W2145852350
- https://openalex.org/W2337092408
- https://openalex.org/W2343539326
- https://openalex.org/W2474347646
- https://openalex.org/W2475261460
- https://openalex.org/W2493719685
- https://openalex.org/W2522665294
- https://openalex.org/W2560549978
- https://openalex.org/W2888731088
- https://openalex.org/W2904962923
- https://openalex.org/W2926010705
- https://openalex.org/W2944351276
- https://openalex.org/W2957094258
- https://openalex.org/W2971899963
- https://openalex.org/W2974305978
- https://openalex.org/W2979389173
- https://openalex.org/W2986215287
- https://openalex.org/W2989171443
- https://openalex.org/W2989814060
- https://openalex.org/W3007757041
- https://openalex.org/W3007935255
- https://openalex.org/W3013536022
- https://openalex.org/W3035460547
- https://openalex.org/W3070105802
- https://openalex.org/W3084496412
- https://openalex.org/W3107412039
- https://openalex.org/W3119710208
- https://openalex.org/W3132661792
- https://openalex.org/W3139959853
- https://openalex.org/W3147586197
- https://openalex.org/W4205457333
- https://openalex.org/W4237409340