阿尔茨海默病ceRNA调控网络的生物信息学分析

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是痴呆症最常见的病因,它会导致衰老大脑中神经元的损伤和认知功能的退化。有证据表明非编码RNA (ncRNAs)参与AD相关的发病过程,并揭示了AD与竞争性内源性RNA (ceRNA)网络之间的潜在联系。鉴于此,本研究深入探讨ceRNA调控网络与AD疾病发病机制的潜在关系,为临床治疗提供基础。方法:通过GEO2R筛选差异mRNA和miRNA。利用DAVID对差异表达的mRNA作GO富集分析,筛选与神经系统疾病相关的通路中的差异性表达mRNA用作后续研究。选取top 10的miRNA (5个上调表达的miRNA和5个下调表达的miRNA),使用miRWalk 3.0数据库预测其与目标差异表达mRNA之间的靶向关系,对预测的靶向mRNA和通路筛选到的目标差异表达mRNA取交集,此mRNA作为后续研究的目标差异表达mRNA,使用Cytoscape软件构建miRNA-mRNA靶向调控网络关系图。分别利用DIANA和ENCORI数据库做lncRNA-miRNA和circRNA-miRNA关系对的预测。最后构建circRNA-miRNA-mRNA和lncRNA-miRNA-mRNA ceRNA调控网络,并进行分析,这将有助于理解和阐明AD的发病机制,并为AD的临床诊断提供可能选择的生物标志物。

外泌体ceRNA调控网络与阿尔茨海默病相关性的生物信息学分析

目的:探讨阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)与外泌体ceRNA调控网络之间的潜在关系,为临床治疗及研究靶点提供基础。方法:在基因表达综合数据库(gene expression omnibus,GEO)中下载数据,筛选AD患者和健康对照之间的差异基因(differentially expressed genes,DEGs)和差异microRNAs(miRNAs),确定AD的生物标志物。利用DAVID对DEGs进行基因本体论(gene ontology,GO)功能富集分析,用KEGG对DEGs进行信号通路分析,利用cytoscape对DEGs和靶向miRNAs进行作用分析并找出关键节点。结果:筛选到683个DEGs(377个下调的DEGs和306个上调的DEGs),并筛选了90个与AD相关的富集于外泌体和细胞囊泡的DEGs作为我们的目标DEGs。本项目还筛选了748个差异表达的miRNAs(90个下调的miRNAs和658个上调的miRNAs),并筛选出186个细胞外囊泡miRNAs(147个上调的miRNAs和39个下调的miRNAs)。利用数据库预测了这些miRNAs与目标DEGs之间的靶向关系、lncRNA与miRNA之间的靶向关系、circRNA与miRNA之间的靶向关系,构建了lncRNA-miRNA-mRNA和circRNA-miRNA-mRNA ceRNA调控网络,重点探讨了部分结果在AD疾病中的重要作用。结论:这些结果表明,AD的发生是多个相互作用的基因和非编码RNA协同作用的结果。本项目数据的挖掘为AD相关的外泌体ceRNA网络提供了一个新的视角和解析。