经皮冠状动脉介入术围手术期心肌损伤患者外周血单个核细胞的转录组学分析

摘要

目的通过转录组学和生物信息学分析,探索PCI围手术期心肌损伤(PMI)发生的潜在病理生理机制。方法从复旦大学附属中山医院心内科行择期PCI的患者中,随机选取3例术后发生PMI的患者,并按照性别、年龄、疾病史、个人史信息匹配3例术后无PMI患者。收集患者的基本信息,分别于PCI术前和术后24 h内采集患者空腹外周静脉血,测定心肌肌钙蛋白T(cTnT)水平。分离外周血单个核细胞(PBMC),通过转录组测序(RNA-seq)技术比较两组间基因表达的差异,获得差异表达基因(DEG)后,通过DAVID数据库对DEG进行基因本体论(GO)注释和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路分析,利用STRING数据库获得蛋白质相互作用网络,并进一步应用R语言和Cytoscape软件进行数据可视化。结果与无PMI患者比,PMI患者PBMC中共筛选出1769个DEG,其中上调DEG 813个,下调DEG 956个。GO富集分析结果显示:DEG涉及的生物学过程主要包括免疫反应、炎症反应、固有免疫反应,涉及的细胞组分在生物膜、细胞质、核糖体及细胞外基质均有分布,分子功能主要富集在蛋白质结合、RNA结合、受体活性及转录因子活性等方面。KEGG通路分析结果显示:PMI患者PBMC中表达变化的基因主要涉及的通路包括Toll样受体(TLR)信号通路、TNF信号通路、核苷酸结合寡聚化结构域(NOD)受体(NLR)信号通路、NF-κB信号通路、补体和凝血级联反应,以及趋化因子信号通路等。网络图显示,IL-1B、TLR、C-X-C基序趋化因子配体(CXCL)、趋化因子受体(CCR)、NLR等基因均具有较高的连接度,提示这些基因的表达变化与PMI过程中的炎症反应密切相关。结论PMI的发生、发展可能涉及多种生物学过程和信号通路的改变,其中炎症反应起重要作用。