基于文本挖掘数据库干性年龄相关性黄斑变性免疫反应核心基因与关键通路的生物信息学分析

目的利用生物信息学方法挖掘筛选干性年龄相关性黄斑变性(AMD)免疫反应过程中的核心基因与关键通路。方法通过文本挖掘数据库pubmed2ensembl检索dry AMD和immune reaction的基因数据集。利用GeneCodis工具依次进行基因本体数据库(GO)功能富集及京都基因与基因组百科全书(KEGG)信号通路富集。应用基于互联网的STRING数据库构建蛋白质相互作用(PPI)网络关系,并应用Cytoscape软件的CytoHubba及分子复合物检测插件(MCODE)功能分别筛选PPI网络中的枢纽基因及显著基因模块,再通过DAVID数据库平台筛选出相关枢纽基因及基因模块,并进行功能富集分析。结果通过文本挖掘,获得了与干性AMD相关的47个基因,与免疫反应相关的2410个基因,其中与两个关键词均相关的基因31个。经GO功能富集及KEGG信号通路富集,得到66个显著富集的信号通路,共包含22个基因。经Cytohubba筛选,分数值排名前10的枢纽基因依次为白细胞介素(IL)10、趋化因子8(CXCL8)、肿瘤坏死因子(TNF)、IL18、IL6、肿瘤蛋白P53(TP53)、血管内皮生长因子(VEGFA)、丝裂原活化蛋白激酶8(MAPK8)、细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂1A(CDKN1A)及丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶1(AKT1)。从PPI网络MCODE功能筛选出1个显著基因模块,包含IL10、CXCL8、TNF、IL18及IL6等5个与枢纽基因相重合的基因。GO分析显示显著基因模块的生物过程主要涉及炎症反应、免疫反应、细胞对脂多糖反应及2型免疫反应等;KEGG通路分析显示主要涉及细胞因子-细胞因子受体的相互作用、核苷酸结合寡聚化结构域(NOD)样受体信号通路、炎症性肠病、哮喘、移植物抗宿主病及同种异体移植物排斥反应等信号通路。结论文本挖掘结合生物信息分析筛选出与干性AMD免疫反应过程相关的1个核心基因模块和5个关键信号通路,可为其治疗提供潜在靶点。