基于生信分析构建骨质疏松氧化应激相关miRNA-mRNA调控网络

作者：莫亮; 王章正; 马超; 何伟; 周驰; 刘予豪

来源：华中科技大学学报(医学版), 2023, 52(05): 641-648.

DOI：10.3870/j.issn.1672-0741.22.04.033

• 骨质疏松
• 氧化应激
• 生物信息学
• 非编码RNA

目的 构建miRNA-mRNA调控网络，整合分析骨质疏松发病过程中氧化应激相关基因的潜在作用及微小核糖核酸(micro-ribonucleic acid, miRNA)和下游信使核糖核酸(messenger RNA,mRNA)的表达关系。方法 从GEO公共数据库下载基因表达芯片GSE74209和GSE35958,应用GEO2R获得差异基因(differentially expressed genes, DEGs)和差异miRNA(differentially expressed miRNAs, DEMs);在AmiGO数据库获得氧化应激相关mRNA及miRNA,相互映射后分别获得骨质疏松氧化应激相关DEGs和DEMs;应用Metascape数据库对氧化应激相关DEGs进行富集分析；利用STRING数据库和Cytoscape软件建立蛋白相互作用网络(PPI network);应用CytoHubba插件识别关键基因并在基因芯片GSE35956中验证关键基因的表达；通过miRTarbase数据库预测miRNA靶点，将其同氧化应激相关DEGs比对后构建miRNA-mRNA调控网络。结果 在GSE35958中共获得86个氧化应激相关DEGs,其中包括69个上调基因和17个下调基因，KEGG富集分析发现其富集通路主要包括活性氧通路、癌症通路、破骨细胞分化通路和细胞凋亡通路等，GO富集分析发现主要富集在氧化应激相关功能中。通过PPI网络分析筛选得到12个关键基因，其中EGFR、FOXO3、FYN、AKT1、APP和TXN的表达趋势在芯片GSE35956中进一步得到验证。在GSE74209获得5个上调氧化应激相关DEMs,最终筛选出4个miRNA及31个mRNA组成调控网络。结论 该研究构建了骨质疏松氧化应激相关miRNA-mRNA调控网络，为抗氧化应激治疗骨质疏松提供了可借鉴的思路和方法。

• 单位
  广州中医药大学第一附属医院; 广州中医药大学第二附属医院