基于生物信息学探讨骨关节炎miRNA-mRNA调控网络及其作用机制

摘要：

目的:基于生物信息学探讨骨关节炎miRNA-mRMA调控网络的作用机制并筛选Hub基因,分析其在骨关节炎中的分子调控机制.方法:通过GEO数据库获取骨关节炎的miRNA芯片数据集(GSE105027)和mRNA芯片数据集(GSE55235),分析两者的差异表达基因.利用FunRich软件预测差异表达miRNAs的转录因子、功能富集分析及其靶基因预测,再将预测的靶基因与差异表达mRNAs进行交叉匹配,获得miRNA-mRNA调控网络.然后利用STRING数据库和Cytoscape软件构建蛋白互作网络,并筛选出Hub基因.最后利用R语言分析Hub基因的主要生物功能与相关信号通路.结果:① 筛选得到265个miRNAs和838个mRNAs存在差异表达.② 对265个miRNAs进行预测共得到203个转录因子,其中早期生长反应因子1(EGR1)差异最显著.富集分析显示miRNAs主要涉及核碱基、核苷、核苷酸和核酸代谢的调控,调节细胞生长,转录等过程.③ 共预测到3572个靶基因,依据miRNA和mRNA的负调节关系,筛选出交叉表达负调控的mRNAs 96个、miRNAs 25个.④ 原癌基因Jun(JUN)、原癌基因Fos(FOS)、白介素6(IL-6)、肿瘤坏死因子(TNF)、白介素1β(IL-1β)、趋化因子CXCL8(CXCL8)为蛋白互作网络中的Hub基因.⑤ 富集分析主要涵盖对脂多糖的反应、对细菌来源分子的反应、DNA结合转录因子活性的调节等生物学过程,涉及IL-17、Toll样受体、AGE-RAGE、TNF和NOD样受体信号通路.结论:成功筛选并构建了骨关节炎的miRNA-mRNA调控网络,在一定程度上阐明了miRNA及其靶基因在骨关节炎发生和发展中的分子调控机制.

关键词：骨关节炎、微小RNA、调控网络、生物信息学、GEO数据库

所属期刊栏目：32

分类号：R684.3(骨科学（运动系疾病、矫形外科学）)

资助基金：广西自然科学基金项目;广西壮族自治区临床重点专科创伤外科建设项目;广西壮族自治区卫生健康委员会自筹经费科研课题;广西中医药大学校级科研课题

在线出版日期：2022-09-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：391-397,402