Pax2基因异常参与孤独症谱系障碍发病的生物信息学分析

作者：雷强; 杨桦; 蔚洪恩^*

来源：中华神经医学杂志, 2023, 22(04).

• 孤独症谱系障碍
• 配对盒2基因
• 生物信息学
• 发病机制

目的对配对盒2(Pax2)相关孤独症谱系障碍(ASD)易感基因进行生物信息学分析, 探讨Pax2基因参与ASD发病的可能机制。方法 (1)将Pathway Commons数据库中与Pax2基因相关的基因(606个)和Simons基金会孤独症研究计划(SFARI)数据库中ASD易感基因(1 023个)取交集得到65个Pax2基因相关ASD易感基因。在基因功能分析网站Metascape对Pax2基因相关ASD易感基因进行基因本体论(GO)和京都基因与基因组数据库(KEGG)通路富集分析。使用Cytoscape软件cytoHubba插件的最大团中心度(MCC)算法, 筛选前10个核心Pax2基因相关ASD易感基因。(2)取3只13周龄雄性Pax2-nestin小鼠(实验组)及3只同龄雄性C57 BL/6J小鼠(对照组), 采用Western blotting实验检测2组小鼠海马组织中谷氨酸受体2B亚基(GluN2B)蛋白的表达。结果 (1)GO分析显示Pax2基因相关ASD易感基因在生物学过程(BP)本体主要富集于跨突触信号、行为、脑发育、化学突触传递的调节、胶质细胞再生、小脑形态发育、谷氨酸能突触传递、记忆等子集, 在细胞组分(CC)本体主要富集于突触后、树突、β连环蛋白-T细胞因子(TCF)复合物、树突分支等子集, 在分子功能(MF)本体主要富集于突触后密度蛋白95/果蝇圆盘大肿瘤抑制蛋白/紧密连接带-1蛋白(PDZ)结合结构域、转录因子结合、跨膜受体蛋白酪氨酸激酶活性、谷氨酸受体活性、微管蛋白结合等子集。KEGG通路富集分析显示Pax2基因相关ASD易感基因主要分布在丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路、长时程抑制、谷氨酸能突触等通路。核心Pax2基因相关ASD易感基因为Gria1、Dlg2、Ntrk2、Grid2、Igf1、Jmjd1c、Ldb1、Tcf4、Tcf7l2、Adrb2。(2)Western blotting实验显示, 对照组、实验组小鼠海马组织中GluN2B蛋白的相对表达量分别为2.36±0.60、0.85±0.44, 差异有统计学意义(P<0.05)。结论 Pax2基因异常可能导致Pax2基因相关ASD易感基因的表达或功能异常, 并通过多种机制参与ASD的发病。

• 单位
  神经内科; 基础医学院; 山西医科大学