脊髓损伤中差异表达基因的生物信息学分析及其在神经炎症细胞内的变化水平研究

作者：王应辉; 龙霞^*; 李琴

来源：现代医药卫生, 2023, 39(12): 2007-2015.

• 脊髓损伤
• 生物信息学
• 差异表达基因
• BV2小胶质细胞
• 神经炎症

目的 使用生物信息学方法筛选参与脊髓损伤发展过程中的差异表达基因(DEGs),并于体外实验探索脂多糖(LPS)激活的BV2细胞DEGs的变化情况，以期为脊髓损伤的治疗提供新靶点。方法 从GEO数据库下载基因芯片数据，并将数据集中的样本分为脊髓损伤Day2组和Day5组，应用R软件处理来自不同数据集样本间的批次效应，对基因芯片的表达数据进行标准化处理，应用R软件分析标准化后的基因表达矩阵，以得到差异基因。将差异基因导入DAVID数据库进行基因本体论(GO)分析，并通过KEGG数据库进行通路分析。应用STRING蛋白数据库构建蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络，并通过Cytoscape软件分析得到10个Hub基因。实时荧光定量聚合酶链反应(RT-qPCR)分析LPS激活后BV2小胶质细胞Hub基因中分值高的前2个基因。结果 与Day2组比较，Day5组有340个DEGs,对其生物信息分析发现，DEGs富集于细胞炎症反应和物质代谢中。通过STRING软件进行模块分析得出10个中心节点，10个基因经KEGG再次分析后发现CXCL10、CCR3、CCR10和CCL2基因显著富集于趋化因子信号通路和细胞因子-细胞因子受体相互作用。体外实验中，与正常组比较，LPS组炎性细胞因子[白细胞介素-1β(IL-1β)、IL-6和肿瘤坏死因子α(TNF-α)]表达水平及趋化因子CXCL10、CCR9/10和CCL2 mRNA表达量均增加，差异均有统计学意义(P<0.05)。结论 CXCL10、CCR3、CCR10和CCL2趋化因子信号通路和细胞因子-细胞因子受体相互作用等可能与脊髓损伤发展机制关系密切。CXCL10、CCR9/10和CCL2介导了BV2细胞炎症反应。

• 单位
  黔南布依族苗族自治州人民医院