深静脉血栓关键基因AP2B1和miRNAs及其相关通路的筛选

作者：祁莎莎; 曹鑫; 徐宁宁; 陈静^*

来源：北京生物医学工程, 2022, 41(04): 344-367.

• 深静脉血栓
• 生物信息学
• 关键基因
• AP2B1
• miRNAs

目的 通过生物信息学方法预测深静脉血栓(deep vein thrombosis, DVT)的关键基因和miRNAs,并对其相关通路进行研究，为深静脉血栓的诊断及治疗提供新的思路。方法 通过分析GEO在线数据库中人类深静脉血栓GSE17078数据集，其中包含正常对照27例和DVT 3例，筛选其中表达差异最显著的基因作为DVT的关键基因；利用Networkanalyst网站对关键基因进行器官富集分析，查看关键基因在器官内的富集情况；应用TargetScan、miRDB及mirTARBASE在线数据库预测关键基因相关的miRNAs,并利用Venn图对预测得到的miRNAs取交集，得到最相关的miRNAs,通过mirTARBASE在线数据库对miRNAs进行基因本体论GO(gene ontology)分析和信号通路富集KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genome)分析；通过STRING网站对关键基因进行PPI(protein-protein interaction)网络构建及蛋白互作网络基因的GO分析和KEGG分析。最后通过动物实验，对关键基因及相关的miRNAs进行定量分析。结果 通过差异基因分析得出DVT关键基因是AP2B1(P<0.05),在人脑中表达量最高，且在海马体中与AP2B1相互作用的基因数量最多；经在线数据库预测得出关键基因AP2B1的miRNAs,再通过Venn图取交集后得出概率最大的miRNAs是hsa-miRNA4780、hsa-miRNA-106b-5p及hsa-miRNA-16-5p(P<0.05);通过mirTARBASE数据库对hsa-miRNA-4780、hsa-miRNA-106b-5p及hsa-miRNA-16-5p进行通路富集分析，其显著富集于TGF-β信号通路、细胞周期及脂肪酸生物合成等16个信号通路中(P<0.05);通过STRING网站对关键基因AP2B1进行PPI构建图分析出AP2B1编码的蛋白质与AP1M1等10种蛋白质相互作用复杂；并对蛋白互作网络基因进行GO分析及KEGG分析，发现其在病毒防御、受体代谢等功能富集，在内吞作用、内分泌相关的钙离子重吸收等KEGG通路富集；动物实验结果证实，DVT组AP2B1基因表达量低于对照组，而hsa-miRNA-4780、hsa-miRNA-106b-5p及hsa-miRNA-16-5p的表达量高于对照组(P<0.05)。结论 通过预测得出hsa-miRNA-106b-5p及hsa-miRNA-16-5p可能通过TGF-β等信号通路调控关键基因AP2B1的表达，参与深静脉血栓形成发展的病理生理过程，可作为新型生物诊断标志物，为深静脉血栓的临床诊断及治疗提供新的思路。

• 单位
  青岛市第八人民医院; 基础医学院; 山东第一医科大学