COVID-19患者外周血单个核细胞lncRNA相关ceRNA调控网络的生物信息学分析

作者：尤红俊; 任淑婷; 董梦雅^*

来源：临床与病理杂志, 2023, 43(05): 888-899.

• 2019冠状病毒病
• 长链非编码RNA
• 竞争性内源RNA
• 基因表达谱
• 差异表达基因
• 富集分析

目的：对2019冠状病毒病(coronavirus disease 2019,COVID-19)患者外周血单个核细胞(peripheral bloodmononuclearcells, PBMCs)测序数据进行生物信息学分析，分析长链非编码RNA(longnon-codingRNA,lncRNA)的表达谱及竞争性内源RNA(competing endogenous RNA,ceRNA)调控网络，探讨其与COVID-19发病机制的关联。方法：利用R语言对从基因表达综合(Gene Expression Omnibus,GEO)数据库筛选的COVID-19相关测序数据进行基因差异表达分析并注释基因属性，鉴定出差异表达的lncRNA和信使RNA(messenger RNA,mRNA)。使用miRcode在线工具预测与差异表达的lncRNA相互作用的微RNA(microRNA, miRNA)，再利用TargetScan、miRDB和miRTarBase数据库预测miRNA下游靶基因(mRNA)，并与差异表达m RNA取交集，然后利用Cytoscape构建ceRNA调控网络。利用R语言对ceRNA调控网络中的m RNA进行基因本体论(Gene Ontology,GO)和京都基因和基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路富集分析。结果：与健康人群相比，COVID-19患者PBMCs中313个lncRNA和1 308个mRNA表达差异有统计学意义(P<0.05)。构建了ceRNA调控网络，在该网络中差异表达的lncRNA、 m RNA分别有22、 76个。富集分析发现：ceRNA网络内mRNA主要参与血管发育及生成的调控、(平滑)肌细胞增殖调控、上皮细胞凋亡过程、对缺氧的应答；黏着斑、细胞-基质黏附连接、紧密连接等；以及磷脂酰肌醇3激酶-蛋白激酶B(phosphatidylinositol 3 kinaseprotein kinase B,PI3K-AKT)信号通路、丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信号通路、流体剪切应力与动脉粥样硬化、糖尿病并发症中的晚期糖基化终产物-晚期糖基化终产物受体(advanced glycation end products-receptor for advanced glycation end products,AGE-RAGE)信号通路等。结论：本研究构建了lncRNA相关的ceRNA网络，为探讨lncRNA参与COVID-19发病机制提供了一个新的视角。这些基因有可能成为潜在的治疗靶点。

• 单位
  西安交通大学; 基础医学院; 陕西省人民医院