阿尔茨海默病患者外周血和脑组织GPI基因表达观察及其功能的生物信息学分析

作者：马国维; 钟欣; 杜可; 宫世强; 刘明妍; 魏敏杰^*

来源：山东医药, 2018, 58(48): 1-4.

DOI：10.3969/j.issn.1002-266X.2018.48.001

• 阿尔茨海默病
• 磷酸葡萄糖异构酶
• 生物信息学分析
• 能量代谢

目的基于GEO芯片技术观察阿尔茨海默病(AD)患者外周血和脑组织磷酸葡萄糖异构酶(GPI)基因的表达情况,分析GPI基因的功能及其与AD发病的关系。方法获取健康老年人大脑额叶皮质样本18例份、颞叶皮质样本19例份、海马样本19例份、外周血样本14例份及AD患者大脑额叶皮质样本15例份、颞叶皮质样本10例份、海马样本29例份、外周血样本14例份。利用GEO数据库筛选适用于AD的相关芯片,检测健康老年人及AD患者外周血、脑组织样本GPI基因。借助蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络图筛选GPI的相关基因;通过基因本体(GO)分析及京都基因和基因组百科全书(KEGG)功能富集分析,筛选GPI基因可能参与并主要影响的生物学功能或通路。结果外周血芯片分析结果显示,健康老年人中,女性外周血GPI基因表达量低于男性,且低于男性AD患者(P均<0. 05);相同性别人群中,AD患者外周血GPI基因表达量低于健康老年人(P均<0. 05)。脑组织芯片分析结果显示,AD患者海马组织GPI基因表达明显下调,低于额叶、颞叶皮质(P均<0. 05); GPI基因表达量随AD病情加重而持续减少(P均<0. 05)。通过PPI网络图,共筛选出10个与GPI高度相关基因,分别为PKM、TPI1、PFKL、PKLR、PGM1、PFKP、ENO3、PFKM、H6PD、TKT。GO分析及KEGG功能富集分析结果显示,GPI基因与其相关的10个基因在功能富集上与糖酵解、合成、分解、代谢等能量代谢过程高度相关。结论 AD患者外周血及海马组织GPI基因表达下调,随AD病情加重,其表达持续减少; GPI基因与其相关基因可能参与AD患者海马脑区能量代谢的功能调控。

• 单位
  中国医科大学