支气管哮喘差异表达基因的筛选和生物信息学分析

摘要：

目的:筛选支气管哮喘核心差异表达基因并对其进行生物信息学分析。方法:从基因表达数据库（GEO）下载哮喘患者巨噬细胞基因芯片数据GSE22528，该数据集包括了10份人肺泡灌洗液的转录组信息，其中哮喘患者和对照个体各5份。采用R 4.0.4软件筛选差异表达基因（DEGs）。利用DAVID 6.8数据库对筛选出的DEGs进行基因本体（GO）功能和京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析。利用STRING在线数据库对DEGs编码蛋白构建蛋白互作网络（PPI），采用Cytoscape软件构建核心模块并确定核心DEGs。结果:肺泡灌洗液标本均来自加拿大白种人，哮喘患者和对照个体年龄范围分别为20~37和18~36岁，各组男性均为3例。哮喘患者上调基因449个，下调基因47个。GO分析显示：哮喘患者上调基因主要涉及对未折叠蛋白的反应等生物过程，分子功能集中于未折叠蛋白和生长因子的绑定；下调基因主要涉及组蛋白脱乙酰作用和泛素介导的蛋白质降解等生物过程，分子功能集中于组蛋白脱乙酰酶活性。KEGG通路富集分析显示：通路主要由上调基因富集，涉及Hippo信号通路、肥厚型心肌病、雌激素信号通路、致心律失常性右心室心肌病、基底细胞癌、神经活化的受体配体相互作用、扩张型心肌病和黏附连接等信号通路。PPI分析共得到两个核心模块，筛选出14个核心DEGs，分别为促黑色素聚集激素（PMCH）、孤啡肽前体（PNOC）、鞘氨醇-1-磷酸受体2（S1PR2）、鞘氨醇-1-磷酸受体5（S1PR5）、CC型趋化因子配体21（CCL21）、Kelch样蛋白25（KLHL25）、泛素结合酶E2V2（UBE2V2）、F-box蛋白17（FBXO17）、味觉受体2型成员3（TAS2R3）、生长抑素受体2（SSTR2）、代谢型谷氨酸受体2（GRM2）、李斯特E3泛素蛋白连接酶1（LTN1）、LIM域特有蛋白7（LMO7）和环指蛋白19A基因（RNF19A），其中LTN1和UBE2V2下调，其余均上调。结论:哮喘患者与对照个体存在DEGs、PMCH、PNOC、S1PR2、S1PR5和CCL21基因等可能为哮喘发病机制中的核心基因。

关键词：哮喘、巨噬细胞、基因、计算生物学

所属期刊栏目：101

在线出版日期：2023-05-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：3809-3813