冠状动脉粥样硬化性心脏病患者心外膜脂肪组织和皮下脂肪组织之间差异表达基因的生物信息学分析

摘要

目的 利用生物信息学方法分析冠状动脉粥样硬化性心脏病(CAD)患者的心外膜脂肪组织(EAT)和皮下脂肪组织之间的差异表达基因,以探索CAD的发病机制.方法 从GEO数据库中下载CAD患者EAT和皮下脂肪组织的转录组测序数据和表达矩阵,包括2个数据集(GSE24425、GSE64554).应用edgeR算法筛选EAT和皮下脂肪组织之间的差异表达基因.针对差异表达基因进行基因本体论分析及京都基因与基因组百科全书信号通路分析,并构建蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络图.利用Cytoscape3.1.2软件和MCODE插件进行可视化分析并筛选关键基因,并预测可以调控关键基因的微小RNA(miRNA).结果 取两个数据集的交集后共得到76个差异表达基因,包括上调基因41个,下调基因35个,其主要涉及嗜酸性粒细胞趋化性、细胞对脂质的反应、细胞外基质、胚胎骨骼系统发育、上皮管形态发生、上皮细胞分化等生物学过程,且主要富集在细胞因子-细胞因子受体相互作用、朊病毒病、精氨酸和脯氨酸代谢信号通路中.从PPI网络中共获取10个关键基因,包括CC基序趋化因子配体(CCL)2、CCL5、CCL8、CCL21、早期生长反应蛋白2(EGR2)、白细胞介素7受体(IL-7R)、同源异型盒(HOX)A5、HOXB5、HOXB7和HOXC8,其中hsa-miRNA-196a-5p和hsa-miRNA-196b-5p与HOXA5、HOXB7、HOXC8高度相关.结论 CCL2、CCL5、CCL8、CCL21、EGR2、IL-7 R、HOXA5、HOXB5、HOXB7和HOXC8在CAD患者EAT中表达失调,EAT可能通过促炎和免疫途径参与CAD的发生、发展.