华中科技大学学报(医学版) ›› 2022, Vol. 51 ›› Issue (4): 485-493.doi: 10.3870/j.issn.1672-0741.2022.04.009

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基于 GEO 数据库的狼疮肾炎生物信息学分析及差异表达基因筛选

  

  1. 华中科技大学同济医学院附属协和医院 1肾内科 2心血管外科,武汉 430022
  • 收稿日期:2021-12-02 出版日期:2022-08-15 发布日期:2022-08-29
  • 通讯作者: E-mail:suhua7707@163.com
  • 作者简介:陶 丽,女,1997年生,医学硕士,E-mail:2253676066@qq.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金资助项目(No.82170773) 

  • Received:2021-12-02 Online:2022-08-15 Published:2022-08-29

摘要: 摘要:目的 筛选狼疮肾炎(lupusnephritis,LN)的差异表达基因(differentiallyexpressedgenes,DEGs)及其作用通 路,探讨 LN 发病的分子机制。方法 芯片数据来源于高通量基因表达(GeneExpressionOmnibus,GEO)数据库。选取 含 LN 信息的基因芯片 GSE127797和 GSE32591。GSE127797包含 LN 肾组织(54例)基因表达谱,GSE32591包括正常 肾组织(29例)和LN 肾组织(64例)基因表达谱。利用 R语言软件校正、分析基因芯片 GSE127797和 GSE32591并筛选 DEGs,完成 DEGs的基因本体(GeneOntology,GO)富 集 分 析 和 京 都 基 因 与 基 因 组 百 科 全 书(KyotoEncyclopediaof GenesandGenomes,KEGG)通路富集分析。用STRING数据库和 Cytoscape软件分析 LN 差异表达基因之间的关系, 并对基因之间关系进行可视化分析。使用 Cytohubba插件分析蛋白质相互作用网络的关联度,筛选关键 DEGs。结果 筛选出肾小球和肾小管共同 DEGs114个,其中64个上调基因,50个下调基因。GO 分析结果显示,生物学过程(biologicalprocess,BP)方面,共同 DEGs主要参与病毒防御反应、Ⅰ型干扰素(typeⅠinterferon,IFN-Ⅰ)信号通路、病毒基因 组复制的调控等生物过程;细胞组成(cellularcomponent,CC)方面,共同 DEGs参与的细胞组分包括胶原蛋白三聚物、血 小板α颗粒、胞质囊腔、细胞器外膜等;分子功能(molecularfunction,MF)方面,共同 DEGs主要与血小板衍生生长因子 结合、细胞外基质结构成分、生长因子结合相关。KEGG 分析结果表明,共同 DEGs与甲型流感病毒感染、麻疹病毒感 染、丙型肝炎病毒 感 染、百 日 咳 杆 菌 感 染、补 体 和 凝 血 级 联、蛋 白 质 消 化 吸 收、金 黄 色 葡 萄 球 菌 感 染 等 通 路 有 关。 STRING分析发现了蛋白质互作网络图中的10个关键 DEGs:ISG15、MX1、OAS1、MX2、IFIH1、GBP1、IFIT3、OAS2、 IFIT1、IFI44。结论通过生物信息学方法分析 LN DEGs的生物学过程、细胞组成与分子功能,发现关键 DEGs,为探索 LN 发病相关分子机制、发掘潜在诊断标志物和开发新的治疗靶点提供了理论依据及新的方向。

关键词: 狼疮肾炎, 生物信息学分析, 差异表达基因, 基因芯片

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