糖皮质激素对晶状体上皮细胞生物学功能调控作用的生物信息学分析

作者：闫楚凡; 韩笑; 张劲松^*

来源：中华实验眼科杂志, 2021, 39(04).

• 白内障
• 糖皮质激素
• 生物信息学分析
• 晶状体上皮细胞
• 生物学功能
• Hub基因
• 微小RNA

目的利用生物信息学方法分析糖皮质激素对晶状体上皮细胞(LECs)生物学功能的影响,并预测相关的微小RNA(miRNA)。方法下载GSE3040数据集,设置1 μmol/L地塞米松处理的人LECs细胞株HLE-B3细胞为实验组,1 μmol/L二甲基亚砜(DMSO)处理的HLE-B3细胞为对照组,利用GEO2R工具分析2个组间的差异表达基因。利用Metascape网站进行差异基因功能富集分析,通过EdU细胞增生实验检测2个组间细胞增生差异。通过STRING网站和cytoscape软件构建蛋白互作网络图,cytohubba app计算出hub基因,采用实时荧光定量PCR法检测2个组间hub基因的表达差异。利用mirCode数据库预测与hub基因相关的miRNA。结果实验组与对照组间分析出341个差异基因,其中上调基因为300个,下调基因为41个。下调基因中差异最显著的5个基因是SLC12A1、MED13L、ALDH5A1、SLC15A3和WWC1基因;上调基因中差异最显著的5个基因是SCNN1A、ANKRD36、FKBP5、PYY和ADH1B基因。列出了富集量排名前20的生物学功能关键词,结果显示富集量最大的是对HLE-B3细胞增生的负向调节。实验组细胞增生率为(8.09±0.20)%,低于对照组的(39.63±0.80)%,差异有统计学意义(t=38.43,P<0.01)。前10位hub基因分别是SST、CXCL8、GRM1、GNRH1、CXCL5、PPBP、CX3CR1、PYY、EDNRA和GRK5,实时荧光定量PCR结果显示2个组间SST、CXCL8、GRM1、PYY、EDNRA和GRK5 mRNA相对表达量比较差异均有统计学意义(均P<0.05)。与hub基因相关性强的前6位miRNA分别是miR-15abc、miR-214、miR-23abc、miR-129-5p、miR-132和miR-24。结论 1 μmol/L地塞米松即可对HLE-B3细胞的增生产生负性调控作用。SST、CXCL8、GRM1、PYY、EDNRA和GRK5基因可能是糖皮质激素的作用靶点,miR-15abc、miR-214、miR-23abc、miR-129-5p、miR-132和miR-24最可能与hub基因相关。