基于数据库分析牙髓干细胞转录组差异性和功能倾向性研究

摘要：

目的:以骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMMSCs)为比较对象,基于数据库分析探究牙髓干细胞(dental pulp stem cells,DPSCs)的转录组特异性和功能倾向性,并分析关键转录因子.方法:在Gene Expression Omnibus(GEO)数据库里通过条件筛选获取牙髓干细胞和骨髓间充质干细胞RNA测序(RNA-Sequencing,RNA-Seq)数据集.对该数据进行深入分析,找到DPSCs的高表达基因,建立蛋白互作网络之后,在网络内找到起关键作用的核心基因,并通过基因本体论(gene ontology,GO)和Reactome对核心基因进行功能注释,探讨DPSCs的基因表达谱特性及其涉及的主要分子作用通路.通过随机森林算法对差异基因的功能倾向性进行进一步的研究,找到关键的调控基因,形成核心调控网络.结果:通过对RNA-Seq数据的分析,发现数据分布大致呈组间聚类,DPSCs大部分基因表达模式异于BMMSCs.GO和Reactome功能注释显示DPSCs干细胞功能特异性表达主要和细胞周期(包括DNA复制)以及分化特性相关(骨细胞分化).在进一步建立的随机森林模型中选择最优性能的决策树,从而获得核心转录因子DMBX1和其调控基因网络.结论:综上,本研究基于现有数据库分析了 DPSCs的细胞生长、分化相关的转录组特异性和功能倾向性,并应用机器学习算法发现转录因子DMBX1,该转录因子很有可能参与DPSCs的发育,免疫调控的关键环节.以DMBX为靶点的干预可能对DPSCs的生长、分化和免疫功能有相应的调控作用.这为口腔干细胞的临床转化应用提供了相关的理论依据.

关键词：牙髓干细胞、转录组、随机森林、转录因子

所属期刊栏目：24

分类号：R780.2(口腔科学)

资助基金：深圳市龙华区科技创新资金项目2017114

在线出版日期：2023-03-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：7-12