IF=4.6 | BioTNT助力生物医疗研究：批量与单细胞测序分析揭示氧化应激相关基因TPPP3与VEGFA在慢性阻塞性肺疾病中的作用

2026年2月，复旦大学附属华山医院中西医结合科、复旦大学中西医结合研究院在国际期刊《Scientific Reports》上发表的，题为“Oxidative stress-associated genes TPPP3 and VEGFA in COPD revealed by bulk and single-cell sequencing analysis”的论文。蔡永林、吴越人、陈文静、石雨婷、罗伟航、吴心远、阮振辉为第一作者，董竞成为通讯作者。

摘要：

慢性阻塞性肺疾病（COPD）以慢性气道炎症为特征，且与氧化应激密切相关。本研究旨在通过整合生物信息学与实验方法，识别并验证COPD中关键的氧化应激相关基因及通路。从基因表达综合数据库（GEO）获取COPD公共数据集，从GeneCards数据库获取氧化应激相关基因。筛选差异表达基因（DEGs）并进行功能富集分析。采用最小绝对收缩和选择算子（LASSO）回归与随机森林等机器学习算法筛选核心基因，并通过计算受试者工作特征（ROC）曲线下面积（AUC）评估其诊断价值。分析单细胞RNA测序（scRNA-seq）数据以明确核心基因在不同细胞类型中的分布特征。最后，利用人支气管上皮细胞（BEAS-2B）构建COPD联合氧化应激细胞模型，并对关键基因的表达进行实验验证。我们识别出76个COPD与氧化应激的共同重叠基因，这些基因主要富集于坏死性凋亡、JAK-STAT、MAPK及相关通路。通过机器学习方法筛选出12个核心基因。单细胞分析显示，TPPP3和VEGFA主要在上皮细胞中表达。实验验证在基因水平上证实了生物信息学预测结果。本研究识别并验证了COPD中12个氧化应激相关的核心基因，其中TPPP3和VEGFA被确定为富集于上皮细胞的关键基因，可能参与组织重塑。这些发现不仅为探索新的治疗策略提供了思路，也可能作为COPD潜在的诊断生物标志物或候选治疗靶点。

BioTNT相关：

炎症因子及其他氧化应激相关因子的检测
采用商品化酶联免疫吸附测定（ELISA）试剂盒检测细胞上清液中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）（南京建成生物工程研究所，中国南京）以及白细胞介素-1β（IL-1β）、白细胞介素-6（IL-6）、白细胞介素-8（IL-8）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）（BioTNT，中国上海）的水平。