基于高通量测序对白癜风黑素细胞的综合生物信息学分析

目的筛选人类白癜风黑素细胞中差异表达的编码和非编码RNAs,分析它们之间相互作用并对鉴定出的重要RNAs进行表达量验证,以探讨其在白癜风发病过程中可能扮演的角色。方法对人类白癜风黑素细胞株和正常黑素细胞株进行高通量测序,用R软件进行差异表达(differentially expressed,DE)分析,利用互作基因的检索工具STRING构建蛋白相互作用网络(protein-protein interaction,PPI),用生物信息学算法miRanda鉴定miRNA-mRNA和miRNA-lncRNA的相互作用环。并用Cytoscape软件构建CeRNA网络,运用DAVID数据库对筛选获得的DE mRNAs进行功能富集和通路分析,最后对鉴定的关键RNAs进行RT-qPCR验证。结果差异表达分析共筛选出5958个DE mRNAs,1650个DE LncRNAs和450个DE miRNAs。PPI网络中top10枢纽基因(JUN,HIST2H3PS2,SOX2,EGR1,MMP9,NGF,BMP2,HSPA5,EDN1,SERPINE1)显示与白癜风发病密切相关。本研究还挖掘了与top20枢纽基因有相互作用的LncRNAs,通过取它们的交集鉴定出7个关键LncRNAs,其中分子功能和信号通路富集最丰富的3个LncRNAs(ENST0000623111、NONHSAT245258.1和NONHSAT 189782.1)被分别构建了竞争性内源性RNA(CeRNA)子网络,CeRNA子网络中预测的hsa-miR-92b-5p在白癜风黑素细胞中的表达有显著差异。另外,RT-qPCR结果与我们分析结果基本一致。结论本研究经过层层鉴定及筛选出的枢纽基因以及关键的ncRNAs可能在白癜风发病中发挥重要作用,这些发现可能为白癜风的研究提供了新的见解和策略。