尼古丁影响糖尿病心肌病进展的机制研究

作者：赵静; 郭蕊; 孟芝君; 刘彩红; 谢耀丽; 刘晶; 曹济民; 王亚静^*

来源：医学信息(上旬刊), 2022, 35(23): 32-49.

• 生物信息学
• 糖尿病心肌病
• 尼古丁
• 分子机制

目的 基于生物信息学技术深度挖掘人糖尿病心肌病相关数据库，揭示尼古丁对糖尿病心肌病（DCM）的作用靶点进而阐明其相关机制。方法 通过3大数据库(GEO数据库、Drug bank数据库、STRING数据库)和WGCNA分析对DCM和尼古丁的相关基因进行筛选，揭示尼古丁影响DCM的潜在的hub基因，基于hub基因本体（GO）分析和基因组百科全书（KEGG）分析，通过Cytoscape软件构建影响DCM的hub基因网络以及关键靶点相关通路的交互图，进一步对hub基因和疾病调控基因进行相关性分析，鉴定hub基因与免疫浸润的关系，最后构建hub基因参与的miRNA-mRNA共表达网络，预测hub基因的转录因子，同时ROC曲线探讨靶点与DCM发生发展的关系。结果 共筛选出630个差异基因，共2个hub基因：神经元乙酰胆碱受体β4亚基（Chrnb4）、细胞色素酶P4501A1(Cyp1a1)，其主要参与Fe3+反应、维甲酸生物合成过程和影响色氨酸代谢、卵巢类固醇生成；尼古丁通过hub基因加重DCM心肌病进程主要与免疫细胞含量显著相关，此调节过程涉及35个miRNA,2个mRNA,Cyp1a1转录因子；ROC曲线显示Chrnb4 (AUC:0.707)、 Cypla1(AUC:0.769)可作为DCM心肌病的诊断指标。结论 尼古丁可加重DCM心肌病的进程，其与Chrnb4、Cyp1a1相关并通过miRNA-RNA互作调节免疫细胞含量，从而可为治疗吸烟人群中DCM患者心脏的损伤情况提供新的思路。

• 单位
  山西省人民医院; 山西医科大学; 山西医科大学第二医院; 基础医学院