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研究背景：急性心肌梗死(AMI)是最严重的心血管疾病之一。研究表明，免疫系统对冠状动脉疾病来说非常重要。外周血作为免疫系统的核心组成部分，由淋巴细胞、单核细胞和中性粒细胞等免疫细胞组成，可能调节急性心肌梗死的过程，表明识别急性心肌梗死期间外周血的变化可能为新的治疗途径。
流程图如下所示：
研究结果：
一、差异基因的鉴定
使用R语言limma软件包筛选AMI组和正常组间的差异表达基因（DEGs）。共鉴定出2102个差异表达基因。在这些DEGs中，有781个基因表达上调，1321个基因表达下调。火山图如图2A所示。排名前50的DEGs热图如图2B所示
二、加权基因共表达网络分析
使用R语言中的GWCNA包对2102个DEGs进行进一步处理，图3A表示无标度共表达网络的软阈值估计。接着，DEGs被分为4个模块，聚类树状图如图3B所示。每个模块与AMI之间的相关性如图3C所示。结果表明，棕色和蓝色分别是与AMI相关的最阴性和阳性模块。在此，棕色模块包括196个DEG，被认为是与AMI相关的关键模块。
三、功能富集分析
对棕色模块中的196个DEGs进行GO和KEGG分析。GO分析显示，棕色模块中的DEGs富含154个生物过程（BP）、40个细胞成分（CC）和26个分子功能（MF）。下图4A-C显示了排名前10的BP、CC和MF。GO类别显示“翻译”、“核糖体亚单位”和“核糖体结构成分”在棕色模块中显著富集。KEGG分析表明，棕色模块涉及22条途径，包括“核糖体”、“单纯疱疹病毒感染”和“剪接体”（图4D）。
四、GSEA富集分析
使用GSEA软件对AMI患者和对照组患者的所有基因表达数据中通路基因集的分布进行了研究。结果显示，AMI患者中有30/50基因组上调，24个基因组在FDR<25%时显著富集。在对照组中，20/50基因组上调，11个基因组在FDR<25%时高度富集。在AMI组， NFKB/TNFA信号显著富集（图5A），表明NFKB/ TNFA信号通路可能在AMI的发生发展中发挥关键作用。排名前六位基因集分别是（TNFA_SIGNALING_VIA_NFKB、IL6_JAK_STAT3_SIGNALING、INFLAMMATORY_RESPONSE、缺氧、HEDGEHOG_SIGNALING、APICAL_JUNCTION）如图5A-F所示。
五、PPI网络构建、模块化分析和中心基因分析
为了探索棕色模块中基因的相互作用，作者使用STRING数据库构建了一个蛋白质-蛋白质相互作用网络，如图6A所示。PPI网络中有16个上调基因和98个下调基因。使用Cytoscape中的MCODE插件，确定了两个模块。模块1包括20个节点和169条边（图6B），模块2包括12个节点和30条边（图6C）。在cytohubba插件中，通过五种算法（MCC、DMNC、MNC、Degree和EPC）获得的前十个hub基因如表2所示。五种算法中重叠的hub基因通过维恩图（图6D）进行了分析，这两个基因是RPL9和RPL26。
图6：
表2：
六、RPL9和RPL26蛋白质相互作用网络的构建及GO分析
使用“GeneMania”工具，构建了一个由22个基因组成的PPI网络，涉及hub基因RPL9和RPL26（图7A）。GO分析显示，22个基因主要富集在5个生物过程、5个细胞成分和3个分子功能中，如图7B–D所示。以上结果提示，RPL9和RPL26作为AMI的hub基因可能参与了“细胞质翻译”和“核糖体生物发生”，表明在AMI的发病机制中可能发生强烈的核糖体变化。
七、研究对象的基线特征
本研究招募了22名参与者，并将其分为两组（AMI（n=14）和对照组（n=8））。这两组人在年龄和性别上无差异。所有参与者的人口统计学、临床特征、药物和实验室数据如表3所示：
八、在人群中验证hub基因
使用RT-PCR法检测AMI患者和对照组外周血中hub基因RPL9和RPL26的变化。结果表明，与对照组相比，AMI组RPL9和RPL26的表达水平均降低（图8A，B），这与生物信息学分析一致。之后对RPL9和RPL24进行ROC曲线分析（图8C，D）。结果显示hub基因RPL9和RPL26具有强大的AMI识别能力，可作为AMI的潜在生物标记物。
总结：
本研究从GEO数据库中，共筛选出2102个差异表达基因（DEG）。通过加权基因共表达网络分析（WGCNA）探索了DEGs的共表达网络，并确定了关键模块。GO分析和KEGG分析表明，棕色模块中的基因主要富集在“核糖体亚单位”和“核糖体”中。基因集富集分析显示，“NFKB/TNFA信号”在AMI中显著富集;基于蛋白质-蛋白质相互作用网络，RPL9和RPL26被确定为关键hub基因。此外，在AMI患者的外周血检测结果表明，与对照组相比，AMI患者的RPL9和RPL26表达水平均下调，并且ROC曲线分析结果显示RPL9和RPL26具有强大的AMI辨识能力，综上，该文章为AMI的潜在分子机制提供了线索和线索。
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