大家好，今天要和大家分享的是2022年1月发表的一篇文章：“Comprehensive Landscape of Immune Infiltration and Aberrant Pathway Activation in Ischemic Stroke”。缺血性脑卒中（IS）是指由于脑的供血动脉（颈动脉和椎动脉）狭窄或闭塞、脑供血不足导致的脑组织坏死的总称，是致残的最常见原因。在本研究中，作者收集了IS样本的高通量测序数据，以及来自GEO数据库的IS芯片数据，使用xCell、基因集富集分析（GSEA）、单样本GSEA（ssGSEA）和免疫相关基因分析评估两个数据集IS和对照组之间外周血免疫微环境的差异，为免疫微环境和炎症信号通路激活程度的差异可作为IS的治疗和预防策略提供了理论依据。
发表杂志：Front Immunol.影响因子：8.8
对于非肿瘤生信，我们也解读过很多，主要有以下类型
1 单个疾病WGCNA+PPI分析筛选hub基因。
2 单个疾病结合免疫浸润，铁死亡，自噬等基因集，机器学习算法等。
3 两种相关疾病联合分析，包括非肿瘤结合非肿瘤，非肿瘤结合肿瘤或者非肿瘤结合泛癌分析
4 基于分型的非肿瘤生信分析
5 单细胞结合普通转录组生信分析
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研究背景
缺血性脑卒中（IS）是由多种环境和遗传危险因素相互作用引起的多因素疾病。免疫微环境和炎症反应参与IS发生发展的全过程，与IS的严重程度和预后密切相关。因此，通过合理利用免疫微环境中的相关标志物或特征性炎症通路，探索IS的免疫微环境和炎症机制，以减轻神经元损伤，将成为IS治疗的重要治疗手段之一。
流程图
数据收集
①收集来自赣南医科大学第一附属医院和暨南大学第一附属医院的10名IS患者和10名正常人的外周血样本，称为Local-IS。
②从GEO数据库下载包括39名IS患者和24名对照的GSE16561数据集（下图为GSE16561中表达数据的标准化结果）。
免疫细胞浸润分析
①xCell算法计算GSE16561和Local-IS数据集中每个患者外周血中免疫细胞浸润分数。
②在FACSCanto流式细胞仪上进行细胞样品采集和分析。
结果：
下图A：GSE16561中IS-24h和对照组之间免疫细胞浸润分数的比较。（在GSE16561中，IS-24h组外周血淋巴细胞评分显著降低；IS患者外周血中M1巨噬细胞评分显著高于对照组；与对照组相比，IS-24h组的外周血样本评分和微环境评分均显著降低）。
下图B：Local-IS中IS-36h、IS-24h和对照组之间免疫细胞浸润分数的比较。（IS-24h组外周血样本的CD8+T细胞、B细胞和Th1细胞评分低于对照组；与对照组相比，IS-24h组外周血中巨噬细胞和M1巨噬细胞评分较高；IS-36h组的外周血CD8+T细胞和Th1细胞评分显著低于对照组；IS-36h组外周血样本的CD8+T细胞和M1巨噬细胞评分显著低于IS-24h组）。
下图C-E：流式细胞仪显示，对照组Th1细胞百分比显著高于IS-24组（p<0.01）。
下图F-H：在对照组和IS-24组之间观察到CD8+T细胞的数量存在显著差异。
下图I：GSE16561中IS-24h与对照组CD8+T细胞、B细胞、Th1细胞、巨噬细胞和M1巨噬细胞的细胞标志物比较。
下图A：GSE16561中男性和女性之间免疫细胞浸润分数的比较，结果显示没有显著差异。
下图B：GSE16561中老年人和年轻人之间免疫细胞浸润分数的比较，结果显示老年人的CD8+T细胞、B细胞和Th1细胞浸润评分以及免疫微环境评分显著更高；年轻人的巨噬细胞和M1巨噬细胞评分明显更高。
炎症通路富集分析
①进行GSEA分析探索IS组和对照组之间外周血通路富集的差异。
②根据基因表达水平使用ssGSEA算法计算每个样本的通路活性评分。
结果：
下图A：与IS-24h组和对照组相比，GSE16561中炎症相关、血小板相关和病理途径的富集差异。
下图B：与IS-36h和IS-24h组相比，Local-IS队列中炎症相关、血小板相关和病理途径的富集差异。
下图A：热图显示，对于上述炎症相关通路，IS-24h组血小板相关通路和病理通路的ssGSEA评分显著高于对照组。
下图B：巨噬细胞评分与炎症相关通路、血小板相关通路和病理通路的ssGSEA评分呈显著正相关。
下图C：通过xCell算法评估的不同免疫细胞的分数与Local-IS队列中信号通路的ssGSEA分数的相关性分析。
下图D：热图描绘GSE16561中IS-24h和对照组之间免疫相关基因mRNA表达的平均差异。
下图E：qPCR检验IS-24h和对照组之间CD8A、GZMA、IRF8、GZMB、CD79B和CD79A的表达差异。
小结：
在本项研究中，作者旨在比较IS组和对照组外周血免疫微环境和炎症信号通路激活程度的差异。结果发现，与对照组相比，IS组炎症相关通路活性、血小板相关通路活性和病理通路活性显著上调。此外，免疫相关分析表明，IS组的巨噬细胞、抗原提呈细胞、细胞毒性、B细胞和炎症细胞因子显著低于对照组，这些发现将为IS的预防和治疗提供理论参考。
