مالتیپل اسکلروزیس و مسیر سیگنال دهی MAPK : یک مطالعه مبتنی بر ریزآرایه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
میرزا علی مفضل جهرمی 1
امیر رضا دهقان 2
اباذر روستازاده 3
1 مرکز تحقیقات بیماری های غیرواگیر، دانشگاه علوم پزشکی جهرم، جهرم ، ایران گروه ایمنی شناسی پزشکی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی جهرم، جهرم ، ایران گروه علوم و فناوری های نوین پزشکی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی جهرم، جهرم ، ایران
2 کمیته تحقیقات دانشجویی، دانشگاه علوم پزشکی جهرم، جهرم، ایران
3 مرکز تحقیقات بیماری‌های غیرواگیر، دانشگاه علوم پزشکی جهرم، جهرم، ایران گروه علوم و فناوری های نوین پزشکی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی جهرم، جهرم ، ایران گروه بیوشیمی و تغذیه، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی جهرم، جهرم ، ایران
10.22034/pjms.2025.2056240.1194
چکیده
مقدمه: بیماری مالتیپل اسکلروزیس (MS) یک بیماری التهابی دمیلینه کننده‌ی سیستم اعصاب مرکزی است. هدف از مطالعه‌ی کنونی بررسی کتابخانه‌های ریز آرایه موجود در NCBI و آنالیز عملکرد کتابخانه برای بررسی ژن های تغییربیان یافته و استخراج مسیرهای سلولی درگیر در پاتوژنز MS بود.
روش کار: داده‌های موجود در مجموعه داده GSE21942 ، در ابتدا توسط GEO2R و سپس توسط نرم افزار R نسخه 4.2.0 آنالیز شدند. نرمال سازی داده‌ها و استخراج ژن‌های دارای تفاوت بیان معنادار (DEGs) انجام شد و آنالیز عملکرد توسط Enrichr و DAVID 6.8 انجام شد.
یافته‌ها: 300 ژن در گروه MS با Log2FC>1 افزایش بیان و 205 ژن با Log2FC<-1 کاهش بیان داشتند. مسیر پیام دهی گیرنده سلول B و مسیر پیام دهی MAPK کیناز مهمترین مسیر استخراج شده است.
نتیجه گیری: مسیرهای استخراج شده برای ژن های تغییر بیان یافته با مسیر پیام دهی MAPK کیناز مرتبط می باشند که ممکن است طیف گسترده ای از فرآیندهای سلولی از جمله تکثیر، تمایز، آپوپتوز و پاسخ های استرس را در بیماری MS تنظیم کنند. لذا مسیر اشاره شده احتمالا بتوانند به عنوان اهدافی جهت درمان MS مورد استفاده قرار گیرد.
کلیدواژه‌ها
آنالیز عملکرد
ریز آرایه
مالتیپل اسکلروزیس

عنوان مقاله English

Multiple sclerosis and the MAPK signaling pathway: a microarray-based study

نویسندگان English

Mirza Ali Mofazzal Jahromi 1
Amirreza Dehghan 2
Abazar Roustazadeh 3
1 Research Center for Noncommunicable Diseases, Jahrom University of Medical Sciences, Jahrom, Iran Department of Immunology, School of Medicine, Jahrom University of Medical Sciences, Jahrom, Iran Department of Advanced Medical Sciences and Technologies, School of Medicine, Jahrom University of Medical Sciences, Jahrom, Iran
2 Student Research Committee, Jahrom University of Medical Sciences, Jahrom, Iran
3 Research Center for Noncommunicable Diseases, Jahrom University of Medical Sciences, Jahrom, Iran Department of Advanced Medical Sciences and Technologies, School of Medicine, Jahrom University of Medical Sciences, Jahrom, Iran Department of Biochemistry and Nutrition, School of Medicine, Jahrom University of Medical Sciences, Jahrom, Iran
چکیده English

Background: Multiple sclerosis (MS) is an inflammatory demyelinating disease of the central nervous system. The aim of the current study was to search microarray libraries and perform functional analysis on extracted genes to predict their role in the pathogenesis of MS.
Materials and methods: The data in the GSE21942 dataset were first analyzed by GEO2R and then by R software version 4.2.0. Normalization of data and extraction of genes with significant expression differences (DEGs) were performed and performance analysis was performed by Enrichr and DAVID 6.8.
Results: 300 genes in the MS group had increased expression with Log2FC>1 and 205 genes had decreased expression with Log2FC<-1. The B cell receptor signaling pathway and the MAPK kinase signaling pathway were the most important pathways extracted.
Conclusion: The extracted pathways for the altered genes are related to the MAPK kinase signaling pathway, which may regulate a wide range of cellular processes including proliferation, differentiation, apoptosis, and stress responses in MS. Therefore, the indicated pathways could potentially be used as targets for MS therapy.

کلیدواژه‌ها English

Multiple Sclerosis
Functional enrichment analysis
Microarray
  1. El Behi M, Dubucquoi S, Lefranc D, Zéphir H, De Seze J, Vermersch P, et al. New insights into cell responses involved in experimental autoimmune encephalomyelitis and multiple sclerosis. Immunol lett. 2005;96(1):11-26.
  2. Ward M, Goldman MD. Epidemiology and pathophysiology of multiple sclerosis. Continuum. 2022;28(4):988-1005.
  3. Howard J, Trevick S, Younger DS. Epidemiology of multiple sclerosis. Neurol clin. 2016;34(4):919-39.
  4. Magyari M, Sorensen PS. The changing course of multiple sclerosis: rising incidence, change in geographic distribution, disease course, and prognosis. Curr Opin Neurol. 2019;32(3):320-6.
  5. Azami M, YektaKooshali MH, Shohani M, Khorshidi A, Mahmudi L. Epidemiology of multiple sclerosis in Iran: A systematic review and meta-analysis. PloS One. 2019;14(4):e0214738.
  6. Heydarpour P, Khoshkish S, Abtahi S, Moradi-Lakeh M, Sahraian MA. Multiple sclerosis epidemiology in Middle East and North Africa: a systematic review and meta-analysis. Neuroepidemiology. 2015;44(4):232-44.
  7. Bagherieh S, Mirmosayyeb O, Vaheb S, Afshari-Safavi A, Barzegar M, Ashtari F, et al. Prevalence and incidence of multiple sclerosis in Isfahan Province, Iran: a 25-year population-based study. Mult Scler Relat Disord. 2023;71:104310.
  8. Sundgren M. Cognitive Function and Neurophysiological Correlates in Relapsing-Remitting Multiple Sclerosis: Karolinska Institutet (Sweden); 2016.
  9. Haki M, Al-Biati HA, Al-Tameemi ZS, Ali IS, Al-Hussaniy HA. Review of multiple sclerosis: Epidemiology, etiology, pathophysiology, and treatment. Medicine. 2024;103(8):e37297.
  10. Martins TB, Rose JW, Jaskowski TD, Wilson AR, Husebye D, Seraj HS, et al. Analysis of proinflammatory and anti-inflammatory cytokine serum concentrations in patients with multiple sclerosis by using a multiplexed immunoassay. Am J Clin Pathol. 2011;136(5):696-704.
  11. de Morales JMGR, Puig L, Daudén E, Cañete JD, Pablos JL, Martín AO, et al. Critical role of interleukin (IL)-17 in inflammatory and immune disorders: An updated review of the evidence focusing in controversies. Autoimmun Rev. 2020;19(1):102429.
  12. Schinocca C, Rizzo C, Fasano S, Grasso G, La Barbera L, Ciccia F, et al. Role of the IL-23/IL-17 pathway in rheumatic diseases: an overview. Front Immunol. 2021;12:637829.
  13. Dobson R, Giovannoni G. Multiple sclerosis–a review. Eur J Neurol. 2019;26(1):27-40.
  14. Compston A, Coles A. Multiple sclerosis. Lancet. 2008;372:1502-17.
  15. Harbo H, Mero IL. From genes to characteristics of multiple sclerosis. Acta Neurol Scand. 2012;126:76-83.
  16. Quintana FJ, Farez MF, Weiner HL. Systems biology approaches for the study of multiple sclerosis. J Cell Mol Med. 2008;12(4):1087-93.
  17. Ebers GC. Environmental factors and multiple sclerosis. The Lancet Neurology. 2008;7(3):268-77.
  18. Clough E, Barrett T. The gene expression omnibus database. Stat Genom: Methods Prot. 2016:93-110.
  19. Oh J, Vidal-Jordana A, Montalban X. Multiple sclerosis: clinical aspects. Curr Opin Neurol. 2018;31(6):752-9.
  20. Jalili S, Shirzad H, Nezhad SAM. Altered Expression of B Cell Receptor Signaling Pathway Genes in Peripheral Blood of Patients with Multiple Sclerosis. Iran J Allergy Asthma Immunol. 2024;23(2):182-96.
  21. Hauser SL, Waubant E, Arnold DL, Vollmer T, Antel J, Fox RJ, et al. B-cell depletion with rituximab in relapsing–remitting multiple sclerosis. N Engl J Med. 2008;358(7):676-88.
  22. Hauser SL, Bar-Or A, Comi G, Giovannoni G, Hartung H-P, Hemmer B, et al. Ocrelizumab versus interferon beta-1a in relapsing multiple sclerosis. N Engl J Med. 2017;376(3):221-34.
  23. Hauser SL, Bar-Or A, Cohen JA, Comi G, Correale J, Coyle PK, et al. Ofatumumab versus teriflunomide in multiple sclerosis. N Engl J Med. 2020;383(6):546-57.
  24. Guo Y-J, Pan W-W, Liu S-B, Shen Z-F, Xu Y, Hu L-L. ERK/MAPK signalling pathway and tumorigenesis. Exp Ther Med. 2020;19(3):1997-2007.
  25. Kim EK, Choi E-J. Pathological roles of MAPK signaling pathways in human diseases. Biochim Biophys Acta Mol Basis Dis. 2010;1802(4):396-405.
  26. Kotelnikova E, Kiani NA, Messinis D, Pertsovskaya I, Pliaka V, Bernardo-Faura M, et al. MAPK pathway and B cells overactivation in multiple sclerosis revealed by phosphoproteomics and genomic analysis. Proc Nation Acad Sci. 2019;116(19):9671-6.
مجله علوم پزشکی پارس
دوره 22، شماره 4
زمستان 1403
صفحه 72-78