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摘要
目的：探索骨关节炎滑膜组织中的差异基因和相关通路，寻找骨关节炎的关键基因，阐明骨关节炎的发病机制。方法：从GEO数据库中收集4个相关数据集，分别是GSE1919、GSE32317、GSE41038和GSE82107，包括37个骨关节炎滑膜组织样本和16个正常滑膜组织样本，鉴定出差异表达基因（DEGs）。对这些DEGs进行GO功能富集分析和KEGG通路富集分析，使用Cytoscape软件构建DEGs的蛋白质相互作用（PPI）网络，筛选Degree前10位的基因。通过Drugbank数据库筛选获准的用于治疗骨关节炎的药物，Drug Gene Interaction数据库挖掘这些药物的靶基因。利用微生信在线作图工具将药物靶基因和PPI Degree前10位的基因取交集，获得药物靶基因与PPI Degree前10位基因相同的基因靶点。最后，再利用定量逆转录聚合酶链反应（qRT-PCR）对临床样本检测评估关键基因的基因表达量。结果：总共鉴定出68个DEGs，包括29个上调的DEGs(MRC2、CDH11、HK3等)和39个下调的DEGs(ADH1B、APOD、ADIPOQ等)。其功能主要富集在皮质类固醇的反应、血液循环、氧化还原酶活性和冷诱导产热的正向调节过程，以及IL-17信号通路、PPAR信号通路、肿瘤坏死因子信号通路和糖酵解。PPI Degree前10位的基因分别是LEP、MMP-9、FOS、CXCL10、MMP-1、TNFSF11、ADIPOQ、FABP4、LPL和MMP-3。通过Drugbank数据库和Drug Gene Interaction数据库共挖掘出30种获得批准的治疗骨关节炎药物及对应的284个靶基因。利用微生信在线作图工具，获得治疗骨关节炎药物靶基因与PPI Degree前10位的基因交集为MMP-9、LPL和MMP-1。定量逆转录聚合酶链反应结果显示，MMP-9在骨关节炎患者滑膜中呈高表达，且差异有统计学意义（P <0.01）;LPL在骨关节炎患者滑膜中呈低表达，且差异有统计学意义（P <0.05）。结论：LPL和MMP-9是用于治疗骨关节炎的有效分子靶标。
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单位广西中医药大学; 广西中医药大学第一附属医院
