自体骨髓干细胞移植对脊髓损伤潜在分子靶点治疗机制的生物信息学分析

摘要

背景:以往骨髓间充质干细胞治疗脊髓损伤获得了较好的临床效果,但现有的研究多集中于该过程的病理生理变化,而对所涉及到的分子靶点及相应潜在通路的调控机制研究不足。目的:应用生物信息学方法,考察骨髓间充质干细胞治疗脊髓损伤的潜在分子靶点及信号通路。方法:在GEO数据库内调取骨髓间充质干细胞对脊髓损伤治疗的芯片组数据,再将其映射于由CTD数据库所获得的脊髓损伤疾病背景网络,最终得到骨髓间充质干细胞治疗脊髓损伤过程中的差异表达基因,以sting构建其蛋白-蛋白互作网络,再应用Cytoscape分析其网络特性,获得该过程中的核心差异基因,最后,在WebGestalt网站内对上述基因进行功能富集,以获得上述分子靶点的分子功能及相应的信号通路。结果与结论:①GEO芯片的数据结果显示,骨髓间充质干细胞治疗脊髓损伤的核心分子靶点共有126个,其中有60个在CTD数据库上有过报道;②根据sting及cytoscape的结果显示,其形成的蛋白-蛋白互作网络内,共有57个节点,而所涉及到的核心靶点的10个靶点为MAPK3、肿瘤坏死因子、白细胞介素6、CASP3、血管内皮生长因子A、MAPK1、趋化因子2、白细胞介素1β、原癌基因蛋白及胰岛素样生长因子1等;③在该过程中,主要调控的通路有白细胞介素17、MAPK、肿瘤坏死因子、Toll样受体及NOD样受体等重要的炎症信号通路;④该过程最重要的2个方面分别是对炎症反应所介导神经损伤的抑制及受损神经的营养修复。