学术研究报告：ANKRD46作为瘢痕疙瘩与2型糖尿病的共享诊断与治疗标志物的多组学鉴定与实验验证

一、研究团队与发表信息

本研究由上海浦东新区人民医院皮肤科曹燕云（Yanyun Cao）、复旦大学附属华山医院皮肤科朱宁文（Ningwen Zhu）及宁夏医科大学附属银川中医医院皮肤科赵平安（Pingan Zhao）共同主导，第一作者为余婷婷（Tingting Yu）和刘芳（Fang Liu）。研究成果发表于《International Journal of Surgery》（2025年提前在线出版），DOI: 10.1097/JS9.0000000000004116。研究受上海市浦东新区卫生健康委员会（PW2024B-13）、国家重点研发计划（2021YFA1102100、2021YFA1101100）及宁夏自然科学基金（2024AAC03816）资助。

二、学术背景与研究目标

科学领域：本研究横跨纤维化疾病（瘢痕疙瘩）与代谢性疾病（2型糖尿病，T2DM）的交叉领域，聚焦于两者共有的分子机制。
研究背景：
1. 临床关联性：瘢痕疙瘩（Keloid）与T2DM均表现为慢性炎症、伤口愈合障碍及纤维化，流行病学显示瘢痕疙瘩患者糖尿病风险升高，但分子关联机制不明。
2. 科学问题：两者共享的免疫代谢通路（如IL6-JAK-STAT3信号通路）可能成为共同治疗靶点，但缺乏系统性研究。
研究目标：通过多组学分析与实验验证，鉴定瘢痕疙瘩与T2DM的共享标志物，并阐明其功能机制。

三、研究流程与方法

研究分为生物信息学分析与实验验证两大部分，共包含7个核心步骤：

1. 数据获取与预处理

• 数据来源：从GEO数据库获取瘢痕疙瘩（GSE7890、GSE92566）和T2DM（GSE95849、GSE76895）的转录组数据。
  
• 预处理：使用R包limma进行背景校正、标准化及log2转换，筛选差异表达基因（DEGs，|logFC|>0.5，adj.p<0.05）。
  

2. 差异基因与加权基因共表达网络分析（WGCNA）

• 差异分析：瘢痕疙瘩中鉴定出784个DEGs（304上调，480下调），T2DM中鉴定出2394个DEGs（1310上调，1084下调）。
  
• WGCNA：通过软阈值（β=7/25）构建共表达模块，瘢痕疙瘩的粉色模块（r=−0.74）和T2DM的深红模块（r=0.86）与疾病最相关。
  
• 共享基因筛选：20个基因在两种疾病中重叠，包括ANKRD46。
  

3. 功能富集与免疫浸润分析

• 通路富集：共享基因显著富集于葡萄糖代谢、IL6-JAK-STAT3信号通路及免疫反应（如B细胞活化）。
  
• 免疫浸润：通过ssGSEA分析发现，ANKRD46与浆细胞样树突细胞（pDC）和活化B细胞显著相关（p<0.05）。
  

4. 机器学习筛选诊断标志物

• 算法应用：LASSO回归与SVM-RFE算法筛选出ANKRD46作为核心诊断基因。
  
• ROC验证：ANKRD46在训练集（瘢痕疙瘩AUC=0.960，T2DM AUC=1.0）和验证集（瘢痕疙瘩AUC=0.833，T2DM AUC=0.754）中均表现优异。
  

5. 动物模型与体外实验验证

• 小鼠模型：建立4组模型（正常对照、T2DM、瘢痕疙瘩移植、T2DM+瘢痕疙瘩联合模型），Western blot和qRT-PCR证实ANKRD46在疾病组中上调。
  
• 功能机制：
  
  • IL6-JAK-STAT3通路：ANKRD46过表达促进p-STAT3和纤维化标志物（α-SMA、COL1A1）表达。
    
  • miRNA调控：miR-21抑制ANKRD46表达，调控纤维化微环境。
    

6. 流式细胞术与免疫验证

• 免疫细胞分析：流式检测显示T2DM组中活化B细胞和pDCs比例升高，而瘢痕疙瘩组降低，联合模型进一步加剧此趋势（p<0.05）。
  

7. 临床样本验证

• 人组织检测：免疫组化（IHC）显示瘢痕疙瘩患者ANKRD46表达显著高于健康对照，合并T2DM者表达更高。
  

四、主要研究结果

1. ANKRD46作为共享标志物：在瘢痕疙瘩和T2DM中均显著上调，且与免疫浸润（pDCs、B细胞）密切相关。
   
2. 机制阐明：ANKRD46通过调控IL6-JAK-STAT3通路促进纤维化和炎症，受miR-21负调控。
   
3. 诊断价值：ANKRD46的AUC值均>0.75，具备临床转化潜力。
   

五、研究结论与价值

1. 科学价值：首次揭示ANKRD46在瘢痕疙瘩与T2DM中的双重作用，为跨疾病靶点治疗提供理论依据。
   
2. 应用价值：ANKRD46可作为诊断标志物，其调控的IL6-JAK-STAT3通路提示JAK抑制剂（如托法替尼）或IL-6拮抗剂的潜在应用。
   

六、研究亮点

1. 多组学整合：结合WGCNA、机器学习与实验验证，系统性鉴定共享基因。
   
2. 创新模型：建立T2DM与瘢痕疙瘩的联合小鼠模型，模拟临床共病状态。
   
3. 转化医学：ANKRD46的诊断性能通过多队列验证，具备临床推广潜力。
   

七、其他价值

研究数据与代码已公开（GSE7890、GSE95849等），符合TITAN（Transparent Investigation of Translational and Applied Network Science）标准，确保可重复性。