基于基因表达数据库(GEO)的大鼠中暑神经损伤mRNA表达差异分析

目的基于基因表达数据库(GEO)分析大鼠中暑神经损伤的基因表达差异,探讨lncRNA-miRNA-mRNA共表达调控网络(ceRNA网络)参与中暑神经损伤的作用。方法通过GEO数据库检索中暑相关数据集GSE64778获得差异表达基因(differential expression genes,DEGs),结合GeneCards和CTD数据库检索中暑相关靶基因,取交集筛选获得候选靶基因。采用R语言对中暑相关候选靶基因进行GO和KEGG富集分析;进一步STRING数据库构建靶基因的交互作用网络图,并对关键基因进行相关性分析获得核心基因。通过RNAInter、miRWalk及RAID2数据库对候选靶基因的上游miRNA进行预测,再利用miRDB数据库预测与lncRNA靶向结合的miRNA,筛选并构建lncRNA-miRNA-mRNA共表达调控通路。结果GSE64778数据集的SRA数据筛选,共获得1178个DEGs,其中322个上调,856个下调。GeneCards数据库筛选到2914个基因,CTD数据库筛选到2377个基因。将GSE64778数据集差异表达排名前300的基因,与GeneCards和CTD数据库检索结果取交集,最终筛出25个候选DEGs。GO功能注释结果表明靶基因主要参与细胞凋亡、应激反应以及细胞过程的负调控,在蛋白质二聚化和蛋白结合等过程中发挥功能。KEGG富集分析提示候选靶基因主要富集在PI3K-Akt信号通路。蛋白-蛋白交互作用(PPI)网络分析Hsp90aa1是degree值最高的枢纽基因,且在PI3K-Akt信号通路中富集。对Hsp90aa1基因的上游miRNA以及候选lncRNA的靶miRNA进行预测,锁定3个lncRNAs、8个miRNAs和1个mRNA,DIANA TOOLS数据库通路富集和相关性分析得到LOC102547734与miR-206-3p、miR-206-3p与Hsp90aa1存在靶向结合位点。结论基于生物信息学分析,中暑神经损伤与细胞凋亡、应激反应以及细胞过程的负调控相关;LOC102547734-miR-206-3p-Hsp90aa1调控网络可能抑制中暑神经损伤的发生。