Stanford A型主动脉夹层相关基因KIF20A的共表达网络构建及作用靶点分析

目的筛选Stanford A型主动脉夹层中的差异表达基因并构建基因共表达网络,以深入解析该疾病的发病机制并筛选潜在的新型分子标志物。方法在GEO数据库获取Stanford A型主动脉夹层相关的基因表达谱芯片,采用R语言limma包筛选差异表达的mRNA(P<0.05、|log2FC|>1),并选取主动脉夹层发病相关的关键差异基因进行深入研究,继而通过实时荧光定量PCR、Western blot检测关键差异基因及其所编码蛋白在Stanford A型主动脉夹层血管组织中的表达情况。利用生物信息学构建该基因的基因共表达网络,并应用R语言ggplot2等包对共表达基因进行功能和通路富集分析,明确该共表达网络所参与的生物学功能。进一步通过对共表达基因进行蛋白-蛋白互作(PPI)网络分析,筛选该关键差异基因的直接相互作用基因,并验证其相关性。最终建立主动脉夹层相关的基因互作图谱,探讨主动脉夹层发病的可能分子机制。两组间比较采用独立样本t检验。结果通过WALD检验筛选出969个在Stanford A型主动脉夹层中差异表达的基因。共表达网络分析发现KIF20A可能作为关键基因在A型主动脉夹层的发病过程中发挥作用,实时荧光定量PCR、Western blot结果显示其在患者组织中表达上调。针对KIF20A的基因共表达网络共纳入53个基因,相关性分析显示其中20个基因表达与KIF20A呈正相关,33个基因表达呈负相关。功能富集分析发现KIF20A共表达网络基因主要富集在上皮、组织等极性的建立和调控、线粒体功能以及精氨酸和脯氨酸代谢等生物学过程。PPI网络分析发现CDK1与KIF20A相互作用,且2个基因的表达量呈正相关(r=0.83,P<0.001)。结论KIF20A基因在Stanford A型主动脉夹层组织中升高,可能通过与CDK1相互作用调控一系列基因表达,影响上皮、组织等的极性建立和调控、线粒体功能等生物学进程,介导主动脉夹层的发生发展。