生物信息学方法对地塞米松致开角型青光眼潜在靶基因的确定和分析

作者：刘丽玲; 李德玲; 曾伟婷; 张心怡; 徐建刚; 余敏斌^*

来源：中华实验眼科杂志, 2023, 41(02).

• 地塞米松
• 开角型青光眼
• 小梁网
• 差异表达基因
• 肌成纤维细胞
• 生物信息学
• 体外实验

目的利用生物信息学方法寻找地塞米松致开角型青光眼的潜在靶基因。方法在GEO数据库检索激素类青光眼相关数据集, 选取数据集GSE16643、GSE37474和GSE124114, 采用GEO2R分析, 对GSE37474和GSE124114差异表达数据进行GSEA分析, 并对3个数据集差异表达数据绘制Venn图取3个交集数据集, 通过基因本体论(GO)/京都基因与基因组百科全书(KEGG)对交集基因注释和富集分析并比对GTEx Portal的正常组织, 通过STRING得到对应的蛋白网络, 最后将找到的候选基因在UCSC和JASPAR上查找转录因子。将人眼原代小梁细胞分为地塞米松组和对照组, 分别用500 nmol/L地塞米松2 ml和等体积乙醇溶液培养7 d, 采用Western blot法检测小梁细胞中BDKRB1和TAGLN蛋白表达。结果 GSEA分析GSE37474和GSE124114数据集差异基因在补体和凝血级联通路富集;3个数据集共有的基因有89个, 通过GO分析发现这些基因主要是调控细胞外基质胶原形成, GO分析得分最高、含有胶原的细胞外基质的基因在GTEx Portal找到与成纤维细胞有关。通过STRING蛋白互作网络分析关键基因簇发现, ACTA2、MYL9、TAGLN、LMOD1间关系密切。UCSC和JASPAR上查找到BDKRB1、NID1、MFGE8和TAGLN的转录因子SP1。地塞米松组BDKRB1和TAGLN蛋白相对表达量分别为1.32±0.14和0.44±0.09, 明显高于对照组的1.00±0.00和0.20±0.10, 差异均有统计学意义(t=-3.61、2.89, 均P<0.05)。结论生物信息法分析表明地塞米松作用于小梁细胞后转录因子SP1是开角型青光眼发生的靶基因, 主要参与小梁细胞向肌成纤维细胞转化过程调节。

• 单位
  中山大学中山眼科中心; 眼科学国家重点实验室