دانشگاه شهید باهنر کرمان (دانشکده کشاورزی و پژوهشکده فناوری تولیدات گیاهی) و انجمن بیوتکنولوژی جمهوری اسلامی ایران مجله بیوتکنولوژی کشاورزی 2228-6705 18 3 2026 08 23 Integrated Protein and Gene Expression Analysis of S100A1 and S100A8/A9 Demonstrates Coordinated Dysregulation of Calcium Homeostasis, Innate Immune Activation, and Angiogenic Signaling in Acute Myocardial Infarction تحلیل یکپارچه بیان پروتئینی و ژنی S100A1 و S100A8/A9 نشان‌دهنده اختلال هماهنگ در هموستاز کلسیم، فعال‌سازی ایمنی ذاتی و سیگنالینگ آنژیوژنیک در انفارکتوس حاد میوکارد 477 504 5454 10.22103/jab.2026.27154.1897 FA الهام ف. حمزه دانشکده پزشکی، دانشگاه بابل، حله، عراق عبدالسمیع حسن الطائی دانشکده پزشکی، دانشگاه بابل، حله، عراق امیر الجباوی دانشکده پزشکی، دانشگاه بابل، حله، عراق Journal Article 2026 05 10 Objective<br />Acute myocardial infarction (AMI) is characterized by complex molecular interactions involving disruption of cardiomyocyte calcium homeostasis, activation of innate immune pathways and impaired angiogenic signaling. However, the integrated relationship between the cardiomyocyte-specific S100A1 protein and the inflammatory S100 A8/A9 complex remains incompletely understood. Thus, this study aimed to evaluate the protein and gene expression profiles of S100A1 and S100A8/A9 and their association with inflammatory (TNF-α) and angiogenic (VEGF-A) biomarkers in AMI. <br />Materials and methods<br />This case-control study included 176 participants (88 AMI patients and 88 age and sex matched controls). Participants were recruited from AL-Hilla Teaching Hospital and Marjan Medical City. Circulating levels of S100A1, S100A8/A9, TNF-α and VEGF-A were measured using ELISA, while serum calcium was quantified with spectrophotometry. Gene expression levels of S100A1, S100A8 and S100A9 were determined by qRT-PCR using 2^−ΔΔCt method. Apply receiver operating characteristic (ROC) curve analysis to assess diagnostic performance. <br />Results<br />Significant multi-axis dysregulation was observed in AMI patients. S100A1 mRNA expression was markedly reduced (p<0.0001), accompanied by decreased circulating S100A1 protein (AUC = 0.69Y, specificity = 100%). In contrast, inflammatory markers were elevated with S100A8/A9 demonstrating acceptable diagnostic performance (AUC=0.76), while TNF-α showed no discriminative value (AUC=0.50). Serum calcium exhibited strong diagnostic accuracy (AUC=0.82), indicating early disruption of calcium homeostasis. Angiogenic impairment was reflected by reduced VEGF-A levels but with limited diagnostic utility (AUC = 0.54). Gene expression analysis further confirmed significant upregulation of S100A8 (p=0.030) and S100A9 (p=0.044). No significant correlation was observed between S100A1 and inflammatory markers (p>0.05), whereas S100A8 and S100A9 expression showed a strong positive association, indicating coordinated inflammatory activation. <br />Conclusion<br />These findings show that calcium control linked to S100A1, immune responses from S100A8/A9 and issues with blood vessel formation related to VEGF-A are all connected. The superior diagnostic capability of S100A1 suggests that markers reflecting calcium management in cardiac cells may enhance the identification of acute myocardial infarction (AMI) and provide greater insight than conventional inflammatory indicators. هدف: انفارکتوس حاد میوکارد (AMI) با تعاملات مولکولی پیچیده‌ای مشخص می‌شود که شامل اختلال در هموستاز کلسیم در کاردیومیوسیت‌ها، فعال‌سازی مسیرهای ایمنی ذاتی و اختلال در سیگنالینگ آنژیوژنیک است. با این حال، ارتباط یکپارچه بین پروتئین اختصاصی کاردیومیوسیت S100A1 و کمپلکس التهابی S100A8/A9 هنوز به‌طور کامل شناخته نشده است. بنابراین، هدف این مطالعه بررسی الگوهای بیان پروتئینی و ژنی S100A1 و S100A8/A9 و ارتباط آن‌ها با نشانگرهای التهابی (TNF-α) و آنژیوژنیک (VEGF-A) در AMI بود.<br />مواد و روش‌ها: این مطالعه مورد-شاهدی شامل 176 شرکت‌کننده (88 بیمار مبتلا به AMI و 88 فرد سالم همسان از نظر سن و جنس) بود. شرکت‌کنندگان از بیمارستان آموزشی الحله و شهر پزشکی مرجان انتخاب شدند. سطوح سرمی S100A1، S100A8/A9، TNF-α و VEGF-A با روش ELISA اندازه‌گیری شد، در حالی که کلسیم سرم با روش اسپکتروفتومتری تعیین گردید. میزان بیان ژنی S100A1، S100A8 و S100A9 با استفاده از qRT-PCR و روش 2^−ΔΔCt بررسی شد. همچنین برای ارزیابی عملکرد تشخیصی از تحلیل منحنی ROC استفاده گردید.<br />نتایج: اختلال چندمحوری قابل توجهی در بیماران AMI مشاهده شد. بیان mRNA ژن S100A1 به‌طور معنی‌داری کاهش یافت (p<0.0001) و همزمان سطح پروتئین آن نیز کاهش نشان داد (AUC = 0.69Y, specificity = 100%). در مقابل، نشانگرهای التهابی افزایش یافتند و کمپلکس S100A8/A9 عملکرد تشخیصی قابل قبولی نشان داد (AUC=0.76)، در حالی که TNF-α قدرت تفکیک تشخیصی نداشت (AUC=0.50). کلسیم سرم دقت تشخیصی بالایی نشان داد (AUC=0.82) که بیانگر اختلال زودهنگام در هموستاز کلسیم بود. اختلال آنژیوژنیک با کاهش VEGF-A مشخص شد، اما ارزش تشخیصی محدودی داشت (AUC = 0.54). تحلیل بیان ژنی همچنین افزایش معنی‌دار S100A8 (p=0.030) و S100A9 (p=0.044) را تأیید کرد. هیچ همبستگی معنی‌داری بین S100A1 و نشانگرهای التهابی مشاهده نشد (p>0.05)، در حالی که بین S100A8 و S100A9 همبستگی مثبت قوی وجود داشت که نشان‌دهنده فعال‌سازی هماهنگ التهابی است.<br />نتیجه‌گیری: یافته‌ها نشان می‌دهند که تنظیم کلسیم مرتبط با S100A1، پاسخ‌های ایمنی ناشی از S100A8/A9 و اختلال در آنژیوژنز مرتبط با VEGF-A به‌طور همزمان در انفارکتوس حاد میوکارد درگیر هستند. قدرت تشخیصی بالاتر S100A1 نشان می‌دهد که نشانگرهای مرتبط با تنظیم کلسیم در سلول‌های قلبی می‌توانند در تشخیص بهتر AMI نسبت به شاخص‌های التهابی سنتی نقش مهم‌تری داشته باشند. https://jab.uk.ac.ir/article_5454_4b092c9e18ac2c8d7cb0baa7230ac07a.pdf