类风湿性关节炎滑膜组织差异基因的筛选和分析

摘要

背景:类风湿性关节炎为自身免疫性疾病,研究其发病机制并进行相应的靶向治疗是目前主要的研究方向。目的:对类风湿性关节炎滑膜炎基因芯片数据进行生物信息学分析,寻找差异基因,建立和完善类风湿性关节炎的基因调控网络。方法:利用GEO2R对数据库中筛选出的类风湿性关节炎芯片进行基因差异表达分析,使用R语言及DAVID对差异基因进行基因本体论富集分析和DAVID功能富集分析,String数据库进行蛋白网络互作分析,Cystoscape软件获取关键基因,实时荧光定量PCR和Western blot对部分关键靶基因进行实验验证。结果与结论:(1)类风湿性关节炎患者的滑膜组织中2064个基因呈差异性表达,其中上调基因625个,下调基因1439个;(2)差异基因主要涉及免疫反应激活细胞表面受体信号通路和抗原受体介导的信号通路等生物反应;(3)根据蛋白互作网络分析筛选出10个关键靶基因,包括表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)、MYC、RELA、ITGB2、LCK、EPHB2、IRF4、NRAS、FN1、MAPK1;(4)基于蛋白互作网络的蛋白互作线数量与Cystoscape算法评分得到EGFR、MYC、RELA、ITGB2、LCK五个显著性较高的基因,并对其进行实验验证;(5)实时荧光定量PCR和Western blot实验结果表明,类风湿性关节炎组滑膜组织中EGFR、MYC、RELA、ITGB2、LCK基因的mRNA和蛋白表达水平较对照组滑膜组织显著增高,其中EGFR最为显著;(6)提示膝关节类风湿性关节炎滑膜组织有明显不同的基因表达特征,其中EGFR是类风湿性关节炎滑膜组织最有价值的差异表达基因。