骨质疏松hub基因筛选验证及互作miRNA预测

目的筛选老年性骨质疏松症hub基因及其互作的miRNA。方法从GEO数据库下载GSE35956基因芯片数据集,利用R语言筛选骨质疏松症患者骨髓间充质干细胞中的差异表达基因(Degs)。利用DAVID数据库对Degs进行GO富集和KEGG通路分析。采用String数据库和Cytoscape软件分析蛋白互作网络,筛选hub基因。通过Targetscan数据库预测与hub基因存在互作关系的miRNA,并通过funrich数据库对预测出的miRNA进行富集分析。提取并培养3~4月龄(青年组)和18~20月龄(老年组)C57BL/6小鼠的骨髓间充质干细胞,采用荧光定量PCR(qPCR)验证2组小鼠的骨髓间充质干细胞中hub基因表达情况。结果骨质疏松症患者骨髓间充质干细胞中共鉴定出982个上调的Degs和99个下调的Degs。Degs主要富集到质膜黏附分子介导的同型细胞黏附和钙离子结合等生物过程,主要参与了神经活性配体-受体相互作用信号通路。PPI互作网络分析筛选出8个核心基因:瘦素(LEP)、淋巴细胞特异性蛋白酪氨酸激酶(LCK)、WT1转录因子(WT1)、SRY-Box转录因子10(SOX10)、整合素β2(ITGB2)、白蛋白(ALB)、胆囊收缩素(CCK)和骨形态发生蛋白7(BMP7)。Targetscan预测了105个miRNA和其中6个核心基因存在互作关系。qPCR验证结果表明,老年组小鼠骨髓间充质干细胞中BMP7、CCK、ITGB2、SOX10基因表达水平较青年组上调,与生物信息学分析结果相一致。结论筛选出的核心基因表达水平与老年小鼠骨髓间充质干细胞分化程度相关,鉴定得到的miRNA可能成为老年性骨质疏松症诊断标志物及治疗靶点。