基于生物信息学分析硬皮病的发病机制

摘要

目的通过生物信息学技术探讨硬皮病发病的相关分子机制。方法通过基因表达图谱数据库获取GSE117928芯片数据。使用R软件,|logFC|>1,调整P<0.05为过滤条件,筛选出硬皮病差异基因,然后将差异基因进行蛋白质-蛋白质相互作用网络(PPI)分析及基因本体(GO)功能富集分析。GSE117928芯片数据进行基因集富集分析(GSEA)通路分析和免疫细胞浸润分析,获取富集通路和免疫细胞相对含量。结果获得硬皮病差异基因722个,其中上调基因298个,下调基因424个;核心靶点包括RPS27A、BTRC、FBXO32、ZBTB16、FBXO21、VHL、ATG7、CBLB、ANAPC1、COMMD9、CSNK1E、RPS8、MPHOSPH10、KRR1、RPL5。GO富集生物功能包括中性粒细胞活化参与免疫反应、嗜中性粒细胞脱颗粒、髓系细胞分化、对脂多糖反应、积极调节防御反应等。GSEA富集通路中硬皮病组排名前五位通路包括氨基糖和核苷酸糖代谢、溶酶体、谷胱甘肽代谢、糖酵解糖异生和半乳糖代谢通路;正常对照组排名前五位通路为自然杀伤细胞介质细胞毒性、剪接体、泛素介导的蛋白水解、小细胞肺癌、T细胞受体信号通路。免疫浸润结果显示正常对照组CD8+T细胞、幼稚CD4+T细胞相对含量明显增加,而硬皮病组单核细胞相对含量明显增加。结论硬皮病的发病机制可能是通过调节RPS27A、BTRC、FBXO32、ZBTB16、FBXO21、VHL、ATG7、CBLB、ANAPC1等基因,参与中性粒细胞活化参与免疫反应、嗜中性粒细胞脱颗粒等生物过程,上调氨基糖和核苷酸糖代谢、溶酶体、谷胱甘肽代谢、糖酵解糖异生和半乳糖代谢等通路来完成的。硬皮病发病与单核细胞增多密切相关。