多个GEO芯片联合分析阿尔茨海默病内嗅皮层的关键基因

• 作者: 邵康梅 张凡 蔡宏斌 魏海萍 陈圆圆 葛朝明
• 来源期刊: 生命科学研究
• 关键词: 阿尔茨海默病(AD) 内嗅皮层 生物信息学
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 生物信息学|BIOINFORMATICS
• 页码范围: 80-88
• 页数: 9页
• 分类号: Q811.4|R741.02
• 语种: 中文
• DOI: 10.16605/j.cnki.1007-7847.2020.07.0209

摘要

运用生物信息学方法筛选阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)在内嗅皮层部位的关键基因和通路,探讨AD发生发展的潜在机制.从GEO数据库下载AD的内嗅皮层芯片数据,利用R软件中的sva包和limma包进行批次矫正,并筛选差异基因;运用Cytoscape软件中的ClueGO插件进行GO(Gene Ontology)与KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)富集分析;使用STRING数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用(pro-tein-protein interaction,PPI)网络,并利用Cytoscape软件中的cytoHubba插件分析关键基因.对于关键基因在脑组织不同部位及无症状AD与AD患者内嗅皮层表达的差异分析均采用Mann-Whitney U 检验.分析发现,白细胞-细胞间黏附的正调控、细胞外基质组织、皮质类固醇反应、卟啉和叶绿素代谢等与AD发生发展关系密切.在差异分析筛选的17个基因中,VCAM1、CD44、FOS和SPARC在AD发生发展中发挥关键作用.这4个基因的表达水平在内嗅皮层和海马显著高于中央后回、颞叶皮层、小脑、额叶皮层(P＜0.05),且其在AD患者内嗅皮层中的表达水平显著高于无症状AD患者(P＜0.01).以上研究结果表明,VCAM1、CD44、FOS和SPARC可能是AD在内嗅皮层部位发病的关键基因.这些关键基因可作为AD早期治疗的潜在靶点,并为阐明AD在内嗅皮层部位的发病机制提供了理论基础.