International Journal of Reproductive BioMedicine

en تحلیل یکپارچه RNA seq نشان‌دهنده ژن‌های هاب مرتبط با ایمنی NR4A1 و FOSB در سقط خودبه‌خودی مکرر: یک مطالعه بیوانفورماتیکی Integrative RNA‑seq analysis reveals immune‑related hub genes NR4A1 and FOSB in recurrent spontaneous abortion: A bioinformatics study Fertility & Infertility Original Article Original Article <div style="text-align: justify;">مقدمه: سقط مکرر خودبه‌خودی 5-1% از زنان در سن باروری را تحت تأثیر قرار می‌دهد و یک مسئله مهم بهداشتی است. علیرغم پیشرفت در درک ما از RSA، مکانیسم‌های مولکولی اساسی آن هنوز به طور کافی تعریف نشده‌اند. بررسی ژن‌های با بیان متفاوت (DEGs) در RSA ممکن است بینش‌های ضروری در مورد پاتوفیزیولوژی بیماری ارائه دهد و شناسایی اهداف بهبودبخش جدید را ممکن سازد. هدف: هدف این مطالعه شناسایی ژن‌های کلیدی متفاوت‌بیان‌شده، بررسی شبکه‌های تعامل آن‌ها و کشف تنظیم‌کننده‌های هاب احتمالی در بافت‌های دسیدوا و ویلس در نمونه‌های RSA در مقایسه با نمونه‌های کنترل بود. مواد و روش ها: در این مطالعه بیوانفورماتیکی، داده‌های RNA seq شامل GSE113790 (دسیدوا) و GSE121950 (ویلس) از پایگاه داده GEO با استفاده از ماتریس‌های شمارشی هم‌تراز Illumina تحلیل شد. اصلاح‌های دقیق برای داده‌های دسته‌ای با استفاده از SVA انجام شد و سپس تحلیل بیان متفاوت با DESeq2 با آستانه‌های |log₂FC| ≥ 2 و 05/0 FDR <  صورت گرفت. شبکه تعامل پروتئین-پروتئین با اعتماد بالا STRING  (7/0 <confidence) ساخته شد و آنالیز غنی‌سازی عملکردی انجام گرفت. ژن‌های هاب با استفاده از الگوریتم‌های MCC، DMNC و MNC در CytoHubba شناسایی شدند و بیان برترین کاندیدها در داده‌های ادغام‌شده به‌صورت تصویری نمایش داده شد. نتایج: پس از اصلاح و ادغام داده‌ها، ۱۱۴ ژن کدکننده پروتئین متفاوت‌بیان‌شده شامل ۳۰ ژن افزایشی و ۸۴ ژن کاهشی شناسایی شدند. شبکه تعامل پروتئین- پروتئین (۱۰۱ گره، ۱۱۶ یال) به‌طور معنی‌داری نسبت به انتظار تصادفی غنی‌سازی شد (16-12 × 1 > p). تحلیل غنی‌سازی فرآیندهای مرتبط با سیستم ایمنی از جمله شیمی‌کشتی نوتروفیل و سیگنالینگ واسطه سیتوکین‌ها را برجسته ساخت. تحلیل متقاطع الگوریتم‌ها NR4A1 و   FOSB را به‌عنوان ژن‌های هاب مشترک نشان داد که هر دو به‌طور معنی‌داری در سقط مکرر خودبه‌خودی کاهش بیان داشتند (10-40 × 46/2 = p_adj، 96/2- = FOSB: log₂FC، 10-20 × 78/4 = p_adj، 15/2- = NR4A1: log₂FC). نتیجه گیری: رویکرد یکپارچه ما، اختلال عملکرد مولکولی محور ایمنی را در سقط مکرر خودبه‌خودی مشخص می‌کند و NR4A1 و FOSB را به عنوان ژن‌های تنظیمی مرکزی که ممکن است پاتوژنز بیماری را هدایت کنند، برجسته می‌کند. این یافته‌ها راه را برای اعتبارسنجی تجربی و مطالعات عملکردی که سیگنالینگ تروفوبلاست ایمنی را هدف قرار می‌دهند، هموار می‌کند تا استراتژی‌های تشخیصی و درمانی را در سقط مکرر خودبه‌خودی ارائه دهد.</div> <div style="text-align: justify;">Background: Recurrent spontaneous abortion (RSA) impacts 1-5% of women of reproductive age, constituting a significant health issue. Despite advances in our understanding of RSA, the fundamental molecular mechanisms remain inadequately defined. Examining differentially expressed genes (DEGs) in RSA may yield essential insights into the disease’s pathophysiology and enable the identification of novel ameliorative targets. Objective: This study aimed to identify key DEGs, elucidate their interaction networks, and uncover potential hub regulators across decidua and villus tissues in RSA vs. control samples. Materials and Methods: In this bioinformatics study, we analyzed RNA‑seq datasets GSE113790 (decidua) and GSE121950 (villus) from the gene expression omnibus database using illumina‑aligned count matrices. Rigorous batch correction was performed using surrogate variable analysis, followed by differential expression analysis in DESeq2 with thresholds of |log₂FC| ≥  2 and false discovery rate  <  0.05. A high‑confidence protein-protein interaction network was constructed via STRING (confidence > 0.7), and functional enrichment analysis was conducted. Hub genes were identified using the maximal clique centrality, density of maximum neighborhood component, and maximum neighborhood component algorithms in CytoHubba, and the expression of top candidates was visualized across merged datasets. Results: After correction and integration, 114 protein‑coding DEGs (30 upregulated and 84 downregulated) were identified. The protein-protein interaction network (101 nodes, 116 edges) was significantly enriched over random expectation (p  <  1×10⁻¹⁶). Enrichment analysis highlighted immune‑related processes, including neutrophil chemotaxis and cytokine-mediated signaling. Cross‑algorithm analysis revealed NR4A1 and FOSB as consensus hubs, both significantly downregulated in RSA (NR4A1: log₂FC =  -2.15, p_adj  =  4.78×10⁻²⁰; FOSB: log₂FC  =  -2.96, p_adj  =  2.46×10⁻⁴⁰). Conclusion: Our integrative approach delineates immune-centric molecular dysfunction in RSA and highlights NR4A1 and FOSB as central regulatory genes that may drive disease pathogenesis. These findings pave the way for experimental validation and functional studies targeting immune-trophoblast signaling to inform diagnostic and therapeutic strategies in RSA.</div> سقط خودبه‌خودی, پروفایل بیان ژن, نقشه‌برداری تعامل پروتئین, FOSB, NR4A1. Spontaneous abortion, Gene expression profiling, Protein interaction mapping, FOSB, NR4A1. 897 910 http://ijrm.ir/browse.php?a_code=A-10-2877-1&slc_lang=en&sid=1 Kosar Babaei babaei.kosar1989@gmail.com 0000-0002-6365-6192 No Noncommunicable Diseases Research Center, Neyshabur University of Medical Sciences, Neyshabur, Iran. Saman Morovat morovat.saman@gmail.com 0000-0003-0437-1717 No Department of Medical Genetics and Molecular Biology, Faculty of Medicine, Iran University of Medical Sciences (IUMS), Tehran, Iran. Hossein Mozdarani mozdarah@modares.ac.ir 0000-0002-2080-3287 No Department of Medical Genetics, Faculty of Medical Sciences, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran. Misa Naghdipour Mirsadeghi misa.npm@gmail.com 0000-0002-0950-3662 No Department of Gynecology, School of Medicine, Reproductive Health Research Center, Alzahra Hospital, Guilan University of Medical Sciences, Rasht, Iran. Seyed Reza Mirhafez mirhafezr@yahoo.com 0000-0002-4986-0787 No Noncommunicable Diseases Research Center, Neyshabur University of Medical Sciences, Neyshabur, Iran. Ebrahim Mirzajani e_mirzajani@yahoo.com 0000-0002-9382-1822 No Department of Biochemistry and Biophysics, School of Medicine, Guilan University of Medical Sciences, Rasht, Iran. Mohsen Aziminezhad aziminm@nums.ac.ir; aziminm@gmail.com 0000-0001-9926-1283 No Healthy Ageing Research Center, Neyshabur University of Medical Sciences, Neyshabur, Iran. Ali Akbar Samadani drsamadani@gums.ac.ir; a.a.hormoz@gmail.com 0000-0003-2701-9943 Yes Guilan Road Trauma Research Center, Trauma Institute, Guilan University of Medical Sciences, Rasht, Iran.