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第一部分基于生物信息学方法鉴定肥厚性心肌病的关键基因目的探索HCM潜在的分子机制和生物标志物,并识别重要基因相关作用模块。方法下载来自GEO的HCM的基因表达谱和来自MalaCards数据库中与HCM有证据相关的基因数据。在通过在线工具GEO2R筛选差异表达基因(DEG)后,使用R中的clusterProfiler程序包进行DEG的功能富集分析,并对所有基因表达谱数据进行GSEA基因集富集分析。将DEG与Malacards数据库下载基因组合得到HCM相关基因(HCMRG)。然后,使用STRING数据库和Cytoscape中的CytoHubba与MCODE程序包构建HCMRG的蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络并识别中枢基因和相关模块。结果GSE36961数据集分析得到154个DEGs,与MalaCards数据库的72个基因合并后得到225个HCMRGs,综合分析构建了由214个节点组成的PPI网络,构建了1151个边缘,使用3种算法重叠鉴定了前16个中枢基因与3个相关模块。我们发现TPM3、MYH6、PIM1、DUSP1、JAK2、STAT3、MYC、FOS、THBS1、SERPINE1、CCL2可能在HCM中起到关键作用。结论本研究结果可为进一步探索HCM患者诊断潜在生物标志物提供一定的指导意义。第二部分肥厚性心肌病miRNA-mRNA调控网络的分析目的探索HCM潜在的分子机制和生物标志物,构建miRNA-mRNA调控网络,以期指导临床实践中对该疾病的诊断和治疗。方法从GEO收集HCM患者心肌组织和正常心肌组织的配对miRNA和mRNA表达谱,并筛查差异表达的miRNAs和基因,分析其功能特点和信号通路,最终构建HCM的miRNA-mRNA调控网络。结果研究发现miR-31-5p、miR-17-5p、miR-30c等3个miRNA和CCL2、FOS、JAK2、SERPINE1、MYC等5个风险基因在miRNA-mRNA调控网络中起重要作用。共筛选出多条miRNA靶基因相关风险通路,可能通过白细胞介素-4和白细胞介素-13信号传导(R-HSA-6785807)和细胞死亡的正调节(GO:0010942)等途径参与HCM疾病进程。结论本研究分析了HCM中miRNA和mRNA表达谱,并筛选出的3个风险miRNA(miR-31-5p、miR-17-5p、miR-30c)和5个风险基因(CCL2、FOS、JAK2、SERPINE1、MYC),为进一步深入探讨了HCM的发病机理,为疾病的靶向诊治提供了新的思路。第三部分HCM的miRNA及mRNA芯片结果验证目的验证兴趣miRNA和mRNA在基因水平的表达情况是否与芯片结果一致。方法在5例HCM心肌组织以及5例正常心肌组织中,对候选的3个miRNA(miR-31-5p、miR-17-5p、miR-30c)和5个mRNA(CCL2、FOS、JAK2、SERPINE1、MYC)进行基因表达水平验证,使用qRT-PCR实验比较miRNA和mRNA在两组间表达的相对变化,为HCM的分子发病机制奠定基础。结果经过的qRT-PCR实验验证,结果显示3个miRNA和5个mRNA在HCM心肌组织与正常对照心肌组织之间的表达差异有统计学意义(P<0.05),其表达差异及趋势与芯片结果一致。结论3个miRNA(miR-31-5p、miR-17-5p、miR-30c)和5个mRNA(CCL2、FOS、JAK2、SERPINE1、MYC)可能与HCM的发生发展有关。