先天性肺气道畸形患儿病变组织中差异表达基因的筛选及生物学功能分析

摘要

目的 筛选先天性肺气道畸形(CPAM)患儿病变组织中的差异表达基因,并分析其生物学功能.方法 CPAM患儿5例,接受胸腔镜微创手术治疗时留取CPAM病变组织、CPAM病变旁组织,使用Total RNA-seq(H/M/R)Library Prep Kit for Illumina?构建RNA-Seq文库,用RSEM软件获得基因的表达序列数,使用TMM法对基因表达进行标准化,获得有效序列.采用主成分分析法去除异常样本后,用edgeR软件筛选出CPAM病变组织与CPAM病变旁组织的差异表达基因,并使用R软件cluster Profiler对差异表达基因集合进行GO功能富集分析和KEGG信号通路分析.结果 成功构建10个样本的RNA-Seq文库,发现1个异常表达样本,予以剔除.共筛选出CPAM病变组织与CPAM病变旁组织的差异表达基因1063个,其中上调基因860个、下调基因203个.GO功能富集分析结果显示,差异表达基因细胞组成主要位于轴丝、纤毛、微管、细胞顶端部分等,参与的分子功能主要有微管蛋白结合、肌动活性、微管结合功能、微管运动活性等,涉及的生物过程主要有纤毛组织、纤毛组装、轴丝组装、微管束形成、纤毛及鞭毛运动等.KEGG信号通路分析结果显示,差异表达基因参与PI3K-Akt信号通路、血管平滑肌收缩、流体剪切应力和动脉粥样硬化等信号通路的调控.结论 与CPAM病变旁组织相比,CPAM病变组织中存在1063个差异表达基因;差异表达基因与纤毛形成和退化有关,参与肺发育过程的多个信号通路.