多发性骨髓瘤患者骨髓间充质干细胞衰老关键基因和通路的生物信息学分析与验证

作者：周艳群; 陈鹏; 刘增慧; 毛晶晶; 黎耀和

来源：中华细胞与干细胞杂志(电子版), 2022, 12(5): 274-281.

DOI：10.3877/cma.j.issn.2095-1221.2022.05.003

• 骨髓间充质干细胞
• 衰老
• 多发性骨髓瘤
• 生物信息学

目的:利用生物信息学分析方法筛选多发性骨髓瘤（MM）患者骨髓间充质干细胞（BMMSCs）衰老相关差异表达基因（DEGs）及相关信号通路。方法:从GEO公共数据库中下载MM患者与健康人BMMSCs基因表达矩阵GSE113736，再下载长寿群体（平均年龄93.4岁）与衰老群体（平均年龄61.9岁）的基因表达矩阵GSE16717；应用R软件筛选DEGs，获得MM患者BMMSCs中衰老相关的DEGs；运用STRING在线数据库及Cytoscape软件构建基因网络，筛选出显著模块及关键基因，对DEGs进行KEGG通路分析获取功能基因。然后，对功能基因与关键基因取交集获得hub基因。最后，采用GSE80608数据集验证hub基因筛选的准确性。结果:通过分析获得372例MM患者BMMSCs中与衰老相关的DEGs。通路富集分析显示，DEGs在细胞凋亡、白介素介导的信号通路、蛋白质翻译后磷酸化和FOXO介导的信号通路等方面富集。通过进一步筛选，鉴定出MM患者BMMSCs中与衰老相关的4个hub基因，ANXA1、CKAP4、BTG1及ACTB。这4个hub基因在验证数据集GSE80608中亦有差异表达。结论:MM患者BMMSCs的衰老现象可能与ANXA1、ACTB、CKAP4和BTG1的异常表达有关，通过影响细胞凋亡、白介素介导的信号通路、蛋白质翻译后的磷酸化及FOXO介导的转录，促进/加速MM患者BMMSCs衰老。