肝脏X受体激动剂相关阿尔茨海默病的关键基因和信号通路研究

作者：唐圣桃; 周芳伊; 唐甜甜; 熊桂兰; 戚晓昆^*

来源：中国神经免疫学和神经病学杂志, 2020, 27(04): 291-297.

DOI：10.3969/j.issn.1006-2963.2020.04.09

• LXR激动剂
• 阿尔茨海默病
• 差异表达基因
• 信号通路
• 生物信息学

目的探索肝脏X受体(LXR)激动剂相关阿尔茨海默病(AD)的分子机制,为AD治疗的研究提供指导。方法自GEO数据库中下载数据集GSE31624的原始基因芯片数据,按照AD动物模型(Tg2576小鼠)的处理方法(注射和不注射LXR激动剂苯甲磺酰胺),将所有样本的基因芯片数据分为LXR组和AD组两组,每组11只。对原始数据进行标准化,用R语言中的Limma包通过贝叶斯检验分析得到差异表达基因(DEGs)。之后利用DAVID数据库对DEGs进行基因本体论(GO)分析,通过KEGG数据库对DEGs进行通路富集分析,并利用STRING数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络,通过Cytoscape软件进行可视化处理,利用CytoHubba插件分析得到互作强度最高的基因(Hub基因)。结果总共得到665个DEGs,其中上调基因284个,下调基因381个。GO分析结果表明,DEGs主要位于乙酰胆碱门控通道复合物,其功能主要集中于突触传递、脂蛋白运输、细胞内信号转导的正调节和神经肌肉突触传递等过程。KEGG分析结果显示Ras信号通路、5-腺嘌呤核苷酸(AMP)依赖的蛋白激酶(AMPK)信号通路、Janus激酶(Jak)-信号转导与转录激活剂(STAT)信号通路、磷脂酰肌醇-4,5-双磷酸3-激酶(PI3K)-胸腺嘧啶核苷激酶(AKT)信号通路、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路等信号通路在LXR激动剂治疗AD的机制中发挥着重要的作用。通过PPI网络分析共得到Cftr、Lrp2、Rnf144b、Tfrc、Uba52、Slc18a3、Aak1、Dvl2、Dab2、Arpc5、Ube4a、Trim71、Asb1、Ube2v2、Rnf220和Asb17等16个Hub基因。结论通过分析LXR激动剂治疗AD相关的基因芯片数据,发现了可能发挥重要作用的Cftr、Lrp2、Rnf144b、Tfrc、Uba52、Slc18a3、Aak1、Dvl2、Dab2、Arpc5、Ube4a、Trim71、Asb1、Ube2v2、Rnf220和Asb17等16个关键基因,以及Ras信号通路、AMPK信号通路和Jak-STAT信号通路等8个关键的信号通路,它们可能是LXR激动剂治疗AD的作用靶点。

• 单位
  中南大学湘雅二医院; 郴州市第一人民医院; 中国人民解放军总医院; 深圳市南山区人民医院