Shear stress unveils patient-specific transcriptional signatures in PAH: Towards personalized molecular diagnostics
Notice bibliographique
Résumé
Rationale: Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a life-threatening disorder characterized by increased pulmonary blood pressures and regional inhomogeneities in flows, with diagnostic and treatment challenges arising from diverse underlying pathogenic mechanisms.Conventional in vitro models often obscure the mechanistic nuances of PAH by failing to replicate the dynamic mechanical environment of the diseased lung, limiting the identification of specific molecular patterns.To address this, we employed an in vitro shear stress model simulating physiological or pathological conditions to explore the transcriptional heterogeneity of human pulmonary microvascular endothelial cells (hPMECs) from PAH patients and healthy controls within their respective biomechanical context.Methods & Results: hPMECs from PAH patients and controls were exposed to static, low shear stress (LSS), and high shear stress (HSS) conditions, followed by bulk RNA-sequencing.While increasing shear stress resulted in a greater number of differentially expressed genes, traditional grouped analysis showed minimal overall transcriptional differences.Further, pathway enrichment analysis indicated common shear-induced responses in both groups, suggesting that standard analysis methods may mask meaningful disease-specific changes.Crucially, detailed dimensionality reduction analyses revealed pronounced inter-patient variability among PAH donors in response to increasing shear stress, facilitating the identification of 398 genes driving this transcriptional heterogeneity.Unsupervised clustering of these high-variability genes enabled the sub-classification of patients based on their unique transcriptomic profiles, each linked to specific combinations of PAH associated pathogenic pathways such as mesenchymal transition, inflammation, metabolism, extracellular matrix remodeling, and cell cycle/DNA damage signaling.Importantly, re-analysis of published peripheral blood mononuclear cell (PBMC) omics data from PAH patients Ivyspring International Publisher confirmed the clinical feasibility to utilize these high-variability genes as a non-invasive, accessible approach for molecular patient stratification.Conclusion: Our study uncovers patient-specific transcriptomic patterns in PAH, providing a novel molecular sub-classification strategy.These findings represent a significant step toward personalized molecular diagnostics in PAH and eventual therapeutic interventions for clinically well-defined PAH patients, with potential applications in clinically accessible cell populations such as PBMCs.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».