胆道闭锁差异基因表达谱挖掘和生物信息学分析

作者：陈国铭; 黄楚瑶; 陈腾宇; 綦向军; 梁妙珍; 张洁; 刘韵韵; 鲁嘉欣; 吕慧页; 许华^*

来源：中国临床药理学杂志, 2020, 36(07): 863-869.

DOI：10.13699/j.cnki.1001-6821.2020.07.039

• 胆道闭锁
• 生物信息学
• 差异基因
• 数据挖掘

目的通过生物信息学方法挖掘胆道闭锁(BA)的关键差异基因,并进一步探究其发病机制。方法从基因表达综合数据库(GEO)中下载胆道闭锁相关基因芯片数据集,并用GEO2R分析工具筛选出正常组织与BA的差异表达基因。通过DAVID V6.8数据库富集分析BA差异基因的生物学过程、细胞组分、分子功能以及信号通路,以探讨BA发病过程中差异表达基因主要涉及的生理病理机制。用STRING V10.5数据库构建蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络以分析差异表达蛋白之间的相互作用关系。结果经筛选后发现胆道闭锁基因测序集GSE46960包含103个差异表达基因,其中有65个为上调基因,38个下调基因。基因本体(GO)富集分析表明:BA差异表达基因主要涉及细胞对氨基酸刺激的反应、正向调控趋化单核细胞、细胞黏附、氧化还原过程和急性时相反应等生物过程;分子功能主要参与细胞外基质的结构组成以及RNA聚合酶Ⅱ核心启动子的转录因子活性,参与氧化还原酶反应;细胞成分涉及细胞外基质、顶端质膜、高密度脂蛋白粒子等。经基因和基因组的京都百科全书数据库(KEGG)富集的差异表达基因信号通路包括Toll样受体信号通路、肿瘤坏死因子信号通路、磷脂酰肌醇激酶3-蛋白激酶B信号通路和代谢通路。PPI网络图显示BA的关键致病基因包括乙醛氧化酶1、Ⅲ型胶原α1、胰岛素样生长因子-1等。结论生物信息学可以有效筛选与预测BA的关键差异基因和发病机制,其中部分结果已得到实验证实,验证了该方法的正确性,未经实验证实的差异基因可能是BA发病机制中新的研究靶点。

• 单位
  广州中医药大学; 第一临床医学院; 广州中医药大学第一附属医院