基于生物信息学筛选Tlr4基因用于诊断外周动脉疾病

目的利用生物信息学方法筛选出与外周动脉疾病(PAD)密切相关的枢纽基因,探求该基因与PAD的关系,从而寻求诊断PAD的新方法。方法分析来自基因表达综合数据库(GEO)的小鼠下肢肌肉组织数据集GSE3313,找到差异表达基因(DEGs)。对DEGs进行基因本体论(GO)富集分析,京都基因、基因组百科全书(KEGG)分析和蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络分析。利用Cytoscape软件的分子复合物检测插件(MCODE)和cytoHubba插件发现枢纽基因。建立小鼠下肢缺血模型,根据术后1 d下肢血流再灌注率将小鼠分为正常组及轻、中、重度缺血组。用实时荧光定量聚合酶链式反应(qPCR)、Western blot及免疫荧光染色在各组中检测该枢纽基因。结果在Cytoscape软件的MCODE插件算法中,Toll样受体4(Tlr4)处于得分最高团簇。在Cytoscape软件的cytoHubba插件算法中,Tlr4得分在所有DEGs中排名第1。qPCR结果显示,重度缺血组中Tlr4基因相对表达量均高于轻、中度缺血组及正常组(P均<0.01)。Western blot结果显示,Tlr4蛋白含量从正常组到重度缺血组逐渐增加(P均<0.05)。免疫荧光染色显示,Tlr4的表达水平从正常组到重度缺血组逐渐升高(P均<0.05)。结论Tlr4基因在下肢缺血肌肉组织中从转录水平到蛋白表达水平均增高,增高程度与下肢缺血程度呈正相关。Tlr4基因可作为诊断PAD的潜在生物标记物。