基于生物信息学方法双芯片联合分析阿尔茨海默病海马相关差异基因的研究

摘要：

目的 利用生物信息学筛选阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)海马组织的差异表达基因(DEGs),分析DEGs的生物学功能和信号通路,为AD的诊断、治疗靶点的筛选提供参考.方法 利用GEO(gene expression om-nibus)数据库下载基因芯片GSE48350、GSE5281,使用数据库GE02R工具在线分析,以P＜0.05,|logFC＞1|为条件筛选差异基因,筛选出与AD海马组织相关的DEGs,通过制作维恩图取交集获得两个芯片共同DEGs;使用R语言en-richGO函数对筛选出来的DEGs进行基因本体论(GO)功能富集分析;在Metascape网站做京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路分析;使用STRING数据库和Cytoscape3.9.1软件进行蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络分析.把筛选出来的共同DEGs作为关键基因,通过Cytoscape3.9.1软件中插件Mcode和CytoHubba分析后,按照节点度值大小排序,将前四个基因视为核心基因.最后,通过TargetScan与miRanda数据库评估核心基因相关的miRNA,并选用基因芯片GSE129053进行验证,构建核心基因的miRNA-mRNA调控网络.结果 两个基因芯片共有67个DEGs,其中上调基因36个,下调基因31个.GO分析结果显示,主要富集在生物过程中为突触囊泡介导的运输、神经元突触囊泡循环、网格蛋白介导的突触囊泡内吞机制等;在细胞定位中主要的过程有胞外囊泡、突触小泡等;分子功能主要过程有网格蛋白结合、葡萄糖的跨膜转运活性等.KEGG通路富集分析结果显示,DEGs富集在甲状腺激素信号通路(hsa04919);DEGs编码蛋白的PPI网络含节点10个;运用Cytoscape中CytoHubba插件和Mcode插件,把筛选出来的共同基因作为关键基因,前四个基因视为核心基因,分别为SNAP-25、SNAP-91、STMN2、GAP43,可以发现hsa-miR-153-3p 关联的靶基因最多.结论 AD患者海马组织中关键的核心基因为SNAP-25、SNAP-91、STMN2、GAP43,hsa-miR-153-3p可能通过调控其靶基因SNAP-25、STMN2在AD患者海马组织中发挥重要作用,为AD的诊断和治疗提供了候选靶点.

关键词：阿尔茨海默病、生物信息学、GEO数据库、海马、铝致认知障碍

所属期刊栏目：51

分类号：R749.1(神经病学与精神病学)

资助基金：国家自然科学基金;广西学位与研究生教育改革项目

在线出版日期：2023-08-08（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：492-497