膝关节OA关键基因及软骨组织免疫细胞浸润的生物信息学分析

目的 基于生物信息学筛选膝关节骨关节炎(OA)的关键基因、信号通路,并分析软骨组织免疫细胞浸润情况。方法 从GEO数据库中下载来自正常人和OA患者的基因数据集,进行差异表达基因筛选,基因本体论、京都基因和基因组百科全书分析,构建蛋白互作网络,并对软骨相关数据集进行免疫细胞浸润分析。结果 筛选出与OA相关的12个关键基因及86条关键信号通路。免疫浸润结果显示,OA软骨组织与正常软骨比较,其活化CD8T记忆细胞、CD56^(+)NK细胞、髓系来源抑制性细胞、1型辅助型T细胞4种免疫细胞含量差异有统计学意义(P<0.05)。结论 筛选出12个关键基因和4种免疫细胞,其可能参与了OA的进展。

激素性股骨头坏死的生物标志与免疫浸润分析

[目的]探讨参与激素性股骨头坏死(steroid-induced osteonecrosis of femoral head,SONFH)的潜在长链非编码RNA(lncRNA)和信号通路,并研究其分子机制。[方法]从NCBI-GEO数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo)下载微阵列数据(GSE123568),并使用生物信息学工具对其进行分析。通过分析差异表达基因(differential expressed genes,DEG)、京都基因和基因组百科全书扩增通路、基因本体论,鉴定出蛋白质-蛋白质相互作用网络,确定了3个关键非编码基因和6个关键mrna。并进一步研究激素性股骨头坏死mRNAs、miRNAs和lncRNAs的共表达谱,建立SONFH特异性竞争内源性RNA(ceRNA)网络,分析免疫浸润,探索DEG与免疫细胞的相关性。最后用GSE26316进行验证。[结果]在基因芯片中总共获得了374个mRNA,258个下调,116个上调。获得7个lncRNA,其中C20orf197、MIR22HG、XIST是差异显著的lncRNA(P<0.05)。生物过程分析结果表明,DEG在炎症反应中富集明显;分子功能分析表明,DEG在泛素-蛋白质转移酶活性、泛素蛋白连接酶结合、受体活性富集显著;对于细胞组分分析表明,DEG主要富集于细胞质。PPI网络模块中的基因主要在GO的血影蛋白相关细胞骨架、质膜和细胞骨架的结构成分中富集显著,而在KEGG中,主要在Toll样受体信号通路中富集。本研究共得到了6个关键基因。通过分析其免疫浸润,发现与正常组织相比,SONFH组织含有更多比例的CD4原始T细胞(P<0.05),从GSE26316数据集验证了关键基因FOXO3的表达水平。[结论]C20orf197、MIR22HG、XIST是SONFH发病过程中的潜在标志物,基因轴XIST/Has-miR-217/FOXO3在SONFH的发生发展过程中起到重要作用。