基于生物信息学鉴定膝关节骨性关节炎滑膜炎性反应的关键基因和通路

目的:筛选和鉴定与膝骨关节炎(KOA)滑膜炎性反应有关的关键基因和通路,并探讨潜在的分子机制。方法:从Cene Expression Omnibus(GEO)数据库下载了两个基因表达数据集(GSE55235和GSE55457),使用RPA和R软件中的sva包对数据进行归一化处理。通过R软件limma包鉴定差异表达基因(DEG),并进行GO和KEGG通路富集分析。并通过STRING数据库构建DEG的蛋白-蛋白交互作用(PPI)网络,并使用Cytoscape软件进行可视化。结果:总共鉴定出279个DEG,其中包括133个上调基因和146个下调基因。GO富集的结果表明,DEG主要位于细胞外,主要参与了“免疫反应”,“细胞黏附”和“炎性反应”等生物学过程。KEGG通路分析表明,DEG主要富集在“类风湿关节炎”,“TNF信号通路”,“破骨细胞分化”和“ECM-受体相互作用”等通路。前30位Hub基因包括白细胞介素(IL)-6、原始原癌基因(JUN)、CXC基序趋化因子配8(CXCL8)、血管内皮生长因子A(VEGFA)、核因子κB抑制剂α(NFKBIA)、基质金属蛋白酶(MMP)1、MMP9等。在PPI网络中确定了两个模块,并且两个模块中都富集到IL-17信号通路。结论:本研究从生信工具角度分析了KOA滑膜炎性反应中的关键DEG和通路,帮助理解其分子机制及在KOA发病机制和发生、发展过程中的作用,为寻找KOA新的治疗靶点提供思路。