基于GEO数据库分析支气管肺发育不良发生的关键基因及通路

摘要

目的:采用生物信息学方法分析支气管肺发育不良(bronchopulmonary dysplasia,BPD)发生的关键基因和信号通路。方法:在基因表达综合数据库(GEO)中筛选数据集,使用GEO2R工具筛选出BPD与非BPD极早早产儿之间的差异表达基因。使用DAVID数据库进行功能注释和通路分析,使用STRING在线工具完成关键差异表达基因的蛋白质相互作用(PPI)网络构建,通过Cytoscape软件筛选出核心基因,并对其进行可视化处理。结果:差异分析得到表达上调的基因375个,表达下调的基因390个;GO富集分析显示差异表达基因参与细胞对钙离子的反应、RNA聚合酶Ⅱ启动子转录调控、心脏发育等生物过程;KEGG富集分析显示差异表达基因集中于胰高血糖素信号通路、乳腺癌信号通路。通过PPI网络筛选得到10个核心基因,分别为Jun原癌基因(JUN)、Fos原癌基因(FOS)、SWI/SNF染色体重塑复合体亚基4(SMARCA4)、激活转录因子3(ATF3)、早期生长反应蛋白1(EGR1)、Erb-b2受体酪氨酸激酶(ERBB2)、过氧化物酶体增殖物激活受体(PPARA)、FosB原癌基因(FOSB)、核受体亚家族4A组成员1(NR4A1)、胰岛素样生长因子1(IGF1)。结论:JUN、FOS、ATF3、EGR1基因可能在BPD发生发展过程中发挥重要作用。