Th1/17细胞功能及分化过程的生物信息学分析

作者：刘珺; 乔丽娟; 李积东; 许玉珍; 永胜^*; 刘燕^*

来源：细胞与分子免疫学杂志, 2019, 35(09): 783-788.

DOI：10.13423/j.cnki.cjcmi.008901

• Th1/17细胞
• 生物信息分析
• 基因芯片
• 差异表达基因

目的利用生物信息学技术探究1/17型辅助T(Th1/17)细胞的功能及其分化过程。方法采用高通量基因表达数据库(GEO)中包含来源于健康人体Th17细胞和Th1/17细胞基因表达数据的基因芯片数据集(GSE104021)进行生物信息学分析。以Th17细胞为对照,采用R语言软件分析Th17细胞和Th1/17细胞之间的差异表达基因,以此探究Th1/17细胞发挥功能的主要效应分子。后通过R语言软件对差异表达基因进行基因本体(GO)分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)分析。最后选用GO分析中被富集到目标生物过程中的基因,进行蛋白质相互作用网络(PPI)分析,探索Th1/17细胞的分化过程。结果差异表达基因分析结果显示,与Th17细胞相比, Th1/17细胞中低表达基因为白细胞介素17A(IL-17A)和CC趋化因子受体4(CCR4);高表达基因为含卷曲螺旋域3(CCDC3)、 CC趋化因子配体4(CCL4)、集落刺激因子2受体β亚单位(CSF2RB)、 CCL5、γ干扰素(IFNG)和上皮基质相互作用分子1(EPSTI1)。GO分析中细胞组分分析结果显示,这些差异基因表达产物主要定位于细胞膜胞外侧和粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)受体复合物中;生物过程分析结果显示差异基因表达产物参与上调白细胞介素23(IL-23)产生,趋化因子介导的信号通路和上调自然杀伤(NK)细胞趋化性;分子功能分析结果显示差异表达基因表达产物具有CC趋化因子受体5(CCR5)结合活性,细胞因子活性和γ干扰素(IFN-γ)受体结合活性。KEGG分析结果显示差异基因被富集到细胞因子-细胞因子受体相互作用,类风湿性关节炎,趋化因子信号通路,炎症性肠病等通路中。GO分析结果显示,差异基因IL-17A和IFNG被富集到能够上调IL-23产生的生物过程中。PPI结果显示:IL-17A和IFNG具有调节细胞因子产生和调节髓样白细胞分化的生物功能。结论生物信息学分析结果显示Th1/17细胞高表达基因CCL4、 CSF2RB、 CCL5、 IFNG和EPSTI1编码的蛋白产物为Th1/17细胞潜在的功能效应分子。Th1/17产生IFN-γ和IL-17A,作用于来源于髓样白细胞的巨噬细胞和树突状细胞(DC),促进巨噬细胞和DC分化并产生IL-23。IL-23作用于Th17细胞,使其转分化为Th1/17细胞。

• 单位
  青海大学