Background Gastric cancer (GC) and type 2 diabetes (T2D) contribute to each other, but the interaction mechanisms remain undiscovered. The goal of this research was to explore shared genes as well as crosstalk mechanisms between GC and T2D. Methods The Gene Expression Omnibus (GEO) database served as the source of the GC and T2D datasets. The differentially expressed genes (DEGs) and weighted gene co-expression network analysis (WGCNA) were utilized to identify representative genes. In addition, overlapping genes between the representative genes of the two diseases were used for functional enrichment analysis and protein–protein interaction (PPI) network. Next, hub genes were filtered through two machine learning algorithms. Finally, external validation was undertaken with data from the Cancer Genome Atlas (TCGA) database. Results A total of 292 and 541 DEGs were obtained from the GC (GSE29272) and T2D (GSE164416) datasets, respectively. In addition, 2,704 and 336 module genes were identified in GC and T2D. Following their intersection, 104 crosstalk genes were identified. Enrichment analysis indicated that “ECM-receptor interaction,” “AGE-RAGE signaling pathway in diabetic complications,” “aging,” and “cellular response to copper ion” were mutual pathways. Through the PPI network, 10 genes were identified as candidate hub genes. Machine learning further selected BGN, VCAN, FN1, FBLN1, COL4A5, COL1A1, and COL6A3 as hub genes. Conclusion “ECM-receptor interaction,” “AGE-RAGE signaling pathway in diabetic complications,” “aging,” and “cellular response to copper ion” were revealed as possible crosstalk mechanisms. BGN, VCAN, FN1, FBLN1, COL4A5, COL1A1, and COL6A3 were identified as shared genes and potential therapeutic targets for people suffering from GC and T2D.

Abstract Background and Aims A subset of MDSCs that express murine Schlafen4 (SLFN4) or its human ortholog SLFN12L polarize in the Helicobacter -inflamed stomach coincident with intestinal or spasmolytic polypeptide-expressing metaplasia (SPEM). We propose that individuals with a more robust response to damage-activated molecular patterns (DAMPs) and increased Toll-like receptor (TLR9) expression are predisposed to the neoplastic complications of Helicobacter infection. Methods A mouse or human Transwell™ co-culture system comprised of dendritic cells (DCs), 2-dimensional gastric epithelial monolayers and Helicobacter were used to dissect the cellular source of interferon (IFNα) in the stomach by flow cytometry. Conditioned media from the cocultures polarized primary myeloid cells. Myeloid-derived suppressor cell (MDSC) activity was determined by T cell suppression assays. In human subjects with intestinal metaplasia or gastric cancer, the rs5743836 TLR9 T>C variant was genotyped and linked to TLR9, IFNα and SLFN12L expression by immunohistochemistry. NFκB binding to the TLR9 C allele was determined by electrophoretic mobility shift assays. Results Helicobacter infection induced gastric epithelial and plasmacytoid DC expression of TLR9 and IFNα. Co-culturing primary mouse or human cells with DCs and Helicobacter induced TLR9, IFNα secretion and SLFN + -MDSC polarization. Neutralizing IFNα in vivo mitigated Helicobacter -induced SPEM. The TLR9 minor C allele creates an NFκb binding site associated with higher levels of TLR9, IFNα and SLFN12L in Helicobacter -infected stomachs that correlated with a greater incidence of metaplasias and cancer. Conclusion TLR9 plays an essential role in the production of IFNα and polarization of SLFN + -MDSCs upon Helicobacter infection. Subjects carrying the rs5743836 TLR9 minor C allele are predisposed to neoplastic complications if chronically infected.