多个GEO芯片联合分析阿尔茨海默病内嗅皮层的关键基因

作者：邵康梅; 张凡; 蔡宏斌; 魏海萍; 陈圆圆; 葛朝明^*

来源：生命科学研究, 2021, 25(01): 80-88.

DOI：10.16605/j.cnki.1007-7847.2020.07.0209

• 阿尔茨海默病(AD)
• 内嗅皮层
• 生物信息学

运用生物信息学方法筛选阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)在内嗅皮层部位的关键基因和通路,探讨AD发生发展的潜在机制。从GEO数据库下载AD的内嗅皮层芯片数据,利用R软件中的sva包和limma包进行批次矫正,并筛选差异基因;运用Cytoscape软件中的ClueGO插件进行GO (Gene Ontology)与KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)富集分析;使用STRING数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interaction, PPI)网络,并利用Cytoscape软件中的cytoHubba插件分析关键基因。对于关键基因在脑组织不同部位及无症状AD与AD患者内嗅皮层表达的差异分析均采用Mann-Whitney U检验。分析发现,白细胞-细胞间黏附的正调控、细胞外基质组织、皮质类固醇反应、卟啉和叶绿素代谢等与AD发生发展关系密切。在差异分析筛选的17个基因中, VCAM1、CD44、FOS和SPARC在AD发生发展中发挥关键作用。这4个基因的表达水平在内嗅皮层和海马显著高于中央后回、颞叶皮层、小脑、额叶皮层(P<0.05),且其在AD患者内嗅皮层中的表达水平显著高于无症状AD患者(P<0.01)。以上研究结果表明, VCAM1、CD44、FOS和SPARC可能是AD在内嗅皮层部位发病的关键基因。这些关键基因可作为AD早期治疗的潜在靶点,并为阐明AD在内嗅皮层部位的发病机制提供了理论基础。

• 单位
  兰州大学第二医院; 神经内科; 甘肃省消化系肿瘤重点实验室