基于GEO数据库的克罗恩病差异表达基因生物信息学分析

摘要

目的 寻找克罗恩病(Crohn's disease,CD)的差异表达基因,进一步筛选与CD发生相关的潜在靶点,为CD的防治提供新思路.方法 从GEO数据库下载GSE83448基因芯片,利用GEO2R在线分析工具筛选出CD患者与健康人群肠黏膜组织的差异表达基因(P1.5),并采用GraphPad Prism 8.0.1作图进行可视化展示.使用Metascape在线数据库和String网站对差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)分别进行富集分析和蛋白质互相作用(PPI)分析,使用Cytoscape 3.8.0软件构建PPI网络图,筛选功能模块和关键基因.结果 共筛选出206个DEGs,其中上调基因68个,下调基因138个.基因本体分析提示DEGs在生物过程主要富集于细胞外结构组织、视黄醇代谢过程和消化等;在细胞组成主要富集于刷状缘、细胞的顶端部分、含胶原蛋白的细胞外基质等;在分子功能主要富集于雌激素16-α-羟化酶的活性、糖胺聚糖结合和脂质转运体活性等.通路分析提示,DEGs富集于蛋白质消化吸收、化学致癌作用、胆汁分泌、PPAR信号通路、脂肪消化吸收、紧密连接、肾素-血管紧张素系统、淀粉和蔗糖的代谢、色氨酸代谢、胰腺分泌、AGE-RAGE信号通路等.利用Cytoscape筛选出两个显著相互作用模块和10个关键基因,分别是MMP2、COL4A1、CTGF、POSTN、COL1A2、GCG、COL5A1、HSPG2、COL6A1、NTS.结论 CD中的DEGs与疾病的发生发展相关,富集分析和关键基因筛选为更深入研究CD的发病机制和治疗靶点提供方向.