文摘
背景。动脉粥样硬化(AS)是一种黄色物质含有胆固醇在大型和中等动脉的内膜,这主要是由于脂肪代谢紊乱和神经功能障碍。材料和方法。GSE100927数据分析找出了差异表达基因(度)使用limma包R软件。基因本体论(去)和基因和基因组的京都百科全书(KEGG)的分析度评估数据库的注释、可视化、发现和集成(大卫)。检索的搜索工具基因(STRING)可视化蛋白质交互(PPI)网络的聚合度。GSEA软件被用来验证生物过程。结果。我们筛选1574度从69组颈动脉粥样硬化动脉颈动脉和35组的控制,其中包括1033调节度和541度使之抑制。度的主要与免疫反应有关,巴尔病毒感染,血管平滑肌收缩,cGMP-PKG信号通路。通过PPI网络,我们发现基因中心的PTAFR, VAMP8, RNF19A, VPRBP, RNF217, KLHL42, NEDD4, SH3RF1, UBE2N, PJA2, RNF115,瘙痒,SKP1 FBXW4, UBE2H。GSEA分析表明,GSE100927集中在RIPK1-mediated监管坏死,FCε受体fceri信号,Fceri-mediated NF KB激活,TBC rabgaps, TLR4内TRAF6-mediated感应TAK1复杂的复杂,RAB的监管贩运。结论。我们的分析表明,免疫反应,eb病毒感染等是主要的签名。PTAFR、VAMP8 VPRBP、RNF217 KLHL42,和NEDD4可能促进肿瘤发生,这可能是新生物标志物的诊断和治疗。
1。背景
动脉粥样硬化(AS)是一个缓慢渐进的疾病发生在冠状动脉、颈动脉、脑动脉、肾动脉和其他大型和中等动脉(1]。也经常出现在心血管和脑血管系统(2]。大约每年有2000万人死于疾病引起的,与发病年龄越来越年轻(3]。如症状不同于血管疾病和相关器官的缺血程度(4]。的病因非常复杂,涉及高脂血症、高血压、吸烟、糖尿病、肥胖、免疫损伤,和遗传因素(5]。通常在发病的早期,患者服用药物和适当的运动来控制疾病的进展;那些重病需要手术(6]。由于复杂的疾病的病因和多种并发症,有必要确定的生物标志物对于改善患者的治疗,减少疾病的风险。
高通量基因微阵列分析方法已经被越来越多的应用于疾病研究人员,从而能够分析物种的转录组和基因组详细和完整7- - - - - -10]。尽管微阵列技术可以同时检测成千上万的定量表达基因转录从细胞或组织,它缺乏可靠性和独立的统计分析(11]。在研究疾病的分子机制,我们需要整合最好的技术手段识别潜在的诊断和治疗的目标,这将带来巨大好处的诊断和治疗。
在这项研究中,我们得到了GSE100927数据包含69组颈动脉粥样硬化的动脉和35组控制颈动脉。通过GEO2R这些样本的分析,得出结论:差异表达基因(度)分为调节和表达下调的基因。数据库的注释,可视化、发现和集成(大卫)被用来丰富度的途径的基因本体论(去)和《京都议定书》百科全书的基因和基因组(KEGG)。随后,基于交互的在线搜索工具检索基因(字符串)和Cytoscape (PPI)蛋白质间交互作用的调节网络度和表达下调度建和中心基因进行了分析。最后,为了进一步验证基因的生物功能的患者,这些基因的途径在REACTOME丰富和分析基因集富集分析(GSEA)。上述研究成果可以提供有效的生物标记物治疗病人和改善。
2。材料和方法
2.1。微阵列数据
我们下载GSE100927基因表达数据综合(地理,http://www.ncbi.nlm.nih.gov/geoTXT格式的数据库并保存它。GSE100927基因表达谱包含共有104个数据样本,这是动脉粥样硬化的69组颈动脉颈动脉和35组的控制,作为后续研究的基础。
2.2。的识别度
在这项研究中,Bioconductor GEOquery和limma R包的项目可以用来分析和处理原始数据(12]。我们设置 和 作为调节度的选择标准 和 度使之抑制。随后的结果显示使用火山由ImageGP地图。
2.3。浓缩和KEGG通路度的分析
去是一个数据库建立的基因本体财团,适用于各种物种和提供了一个有限的基因或蛋白质功能的描述。它是分为三个部分:蜂窝组件(CC),分子功能(MF),和生物过程(BP) (13]。KEGG pathway-related数据库整合基因组,化学和系统功能的信息(14]。在这项研究中,我们使用了大卫(https://david.ncifcrf.gov)数据库度的深入研究BP和KEGG的途径。
2.4。PPI网络的建设和MCODE插件分析
的字符串(https://string-db.org/)数据库可以寻求已知蛋白质之间的相互作用,并预测蛋白质相互作用[15]。为了探索度之间的关系,我们分别评估了调节和表达下调度基于数据库的字符串。之后,基于Cytoscape (https://cytoscape.org/),图形显示网络软件进行分析和编辑,我们建立了PPI网络的度。最后,我们分析了MCODE插件来确定中心的基因。
2.5。GSEA
REACTOME (https://reactome.org/)是一个信号通路类似KEGG数据库,为用户提供了知识可视化、解释和分析的生物信息学16]。GSEA gene-by-gene比较技术对全基因组表达谱芯片的数据(17]。进一步探索基因的潜在功能的患者,我们分析了浓缩REACTOME通路中的基因。
3所示。结果
3.1。的识别度
GSE100927基因表达谱我们下载包含69组颈动脉粥样硬化的动脉和35组控制颈动脉。根据调整后的价值和FC的过滤条件,我们发现1033调节度和541度使之抑制。十大最重要的调节度IBSP, MMP9, ACP5, CHI3L1, CCL3L3, IGLL5, DHRS9, CCL3, SPP1和SLAMF7分别。十大最重要的表达下调度PLA2G2A, MYOC, PI16, SCARA5,维特,无足的,HSPB7, WNT11, XLOC_013983和AOX1分别。图1显示了1574年的104度的集群分布样本。
3.2。去KEGG浓缩调节度的分析
通过富集分析去和KEGG调节度,从图中的结果我们可以得出这样的结论2这些度浓缩中性粒细胞激活参与免疫反应,在BP neutrophil-mediated免疫力,中性粒细胞脱粒,cytokine-mediated信号通路,调节免疫反应,积极调节细胞因子的生产,移行细胞反应,细胞对细胞因子的刺激做出反应,抗原受体介导和interferon-gamma-mediated信号通路。在KEGG,他们在溶酶体丰富,破骨细胞分化、吞噬体,巴尔病毒感染、肺结核、同种异体移植物排斥,利什曼病,趋化因子信号通路,病毒性心肌炎,I型糖尿病。
3.3。去KEGG浓缩表达下调的分析度
在BP,表达下调度聚集在中肾管发育,神经元投射发展,调节细胞骨架组织中肾小管开发、输尿管的萌芽发展,心脏发展,负调控细胞周期蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶活性和细胞对生长因子的刺激做出反应,调节peptidyl-lysine乙酰化和细胞周期蛋白依赖性蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶活性(图3)。它可以看到从图的结果3的表达下调度丰富十通路,即血管平滑肌收缩,调节肌动蛋白细胞骨架,糖尿病心肌病,蛋白聚糖在癌症、肾上腺素的信号在心肌细胞中,脂肪酸降解,酮体的合成和降解,河马,cGMP-PKG,催产素信号通路。
3.4。PPI网络中心基因的调节度和识别
图4(一)是PPI网络由调节度。网络由608个节点和3121个边缘。由于太多的基因,为了更准确地筛选出中心基因,我们选择基因高度MCODE分析分数。根据图4 (b)可以看到,图有76个节点和876个边缘。第一个得分最高的两个基因值被确定为调节中心的基因,这是PTAFR ( )和VAMP8 ( )。
(一)
(b)
3.5。PPI网络的表达下调度和识别中心的基因
表达下调的PPI网络的度由387个节点和10001个边缘(图5(一个))。为了筛选出中心基因表达下调度,我们选择13个基因组成一个交互式网络共有13节点和边缘(图785 (b))。这13个基因的基础上,我们发现RNF19A的度,VPRBP, RNF217, KLHL42, NEDD4, SH3RF1, UBE2N, PJA2, RNF115,瘙痒,SKP1, FBXW4, UBE2H都是12。因此,这些13个基因可以被视为表达下调基因中心。
(一)
(b)
3.6。GSEA
为了更深入地理解基因功能的患者,我们进行了一次浓缩通过GSEA REACTOME途径的分析。数据显示6(一)- - - - - -6 (f),作为患者的基因丰富6通道,即RIPK1-mediated监管坏死,FCε受体fceri信号,Fceri-mediated NF KB激活,TBC rabgaps, TLR4内TRAF6-mediated感应TAK1复杂的复杂,RAB的监管贩运。
(一)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
4所示。讨论
是指黄色粥样硬化动脉内膜脂质积累;它将多个并发症像冠心病18]。的特点是影响动脉内膜的开始。如果病人的病情是轻微的,一般不影响生活质量和寿命19]。然而,作为必须的预后密切相关并发症的心脏,大脑和肾脏。严重危害主要器官,如心绞痛、急性心肌梗死、心力衰竭、肾血流灌注减少,肾坏死,脑梗塞,外围,和主动脉瘤20.]。由于各种困难和不确定性的诊断和治疗,预后往往是贫穷的(21]。因此,迫切需要找到关键基因和信号通路相关,提高诊断效率和治愈率。
通过分析,我们发现度作为主要是参与免疫反应,巴尔病毒感染,血管平滑肌收缩,cGMP-PKG信号通路。参孙等人提出,如出现慢性炎症和免疫反应的变化(22]。低密度脂蛋白的修改将导致其功能和激活先天免疫系统的变化和适应(23]。以前的研究已经表明eb病毒(EBV)是一个无处不在的致癌病毒,导致约2%的癌症发生通过调节多种宿主细胞的活动(24]。幼年时期EBV感染可以导致传染性单核细胞增多症,一种自限性淋巴增殖性疾病(25]。黄等人认为EBV感染与人类恶性肿瘤的发展(26]。熊等人发现血管平滑肌细胞的衰老和凋亡参与了动脉粥样硬化斑块的易损性。稳定斑块的特点是血管平滑肌细胞含量低,细胞外基质含量低。与冠状动脉血栓性闭塞不稳定斑块破裂是一个致命的并发症,导致急性冠脉综合征(27]。Kovacs等人的研究表明,cGMP-PKG信号通路介导许多过程,比如放松和调节血管平滑肌细胞的收缩,antiheart肥大,从和antivascular损伤/再狭窄(28]。CGMP-PKG通路管理的重要性被越来越多的证据证实。
在我们的研究中,我们旨在识别作为生物标志物和发现他们的生物功能通过构建PPI网络。通过Cytoscape软件插件,我们已经确定了中心基因相关的主要是PTAFR, VAMP8, VPRBP, RNF217 KLHL42, NEDD4。许多研究表明PTAFR (platelet-activating因子受体)促进肿瘤发生、血管生成和转移29日]。除了参与细胞因子和趋化因子的产生,PTAFR动脉粥样硬化斑块的进展中发挥着积极的作用。陈等人指出,VAMP8 (vesicle-associated膜蛋白8)是一个陷阱,被发现在各种重要的细胞活动(30.]。VAMP8明显过表达在人类神经胶质瘤标本和可以作为神经胶质瘤的预后和治疗的一个新指标(31日]。
GSEA结果基于所有基因表达信息显示,基因集GSE100927显著富集在6通道,即RIPK1-mediated监管坏死,FCε受体fceri信号,Fceri-mediated NF KB激活,TBC rabgaps, TLR4内TRAF6-mediated感应TAK1复杂的复杂,RAB的监管贩运。孟等人指出,RIPK1是细胞死亡的一个重要中介和炎症反应的下游TNFR1 (32]。肿瘤坏死因子的刺激下-α,TNFR1是一个强大的促炎细胞因子,参与多种炎症的发生和退化性疾病33]。RIPK1-DD-mediated二聚作用是促进RIPK1激活的关键过程中肿瘤坏死因子-α刺激细胞从复杂我过渡到复杂二世(34]。此外,潜在的关键基因通过RT-qPCR临床样本需要进一步验证。最后,这些基因的机制并不完全清楚。需要更多的证据发现的生物基础。
5。结论
总之,我们的研究确定了1574度,其中包括1033调节度和541度使之抑制。功能性和通路富集分析表现出度是集中在免疫反应,巴尔病毒感染,血管平滑肌收缩,cGMP-PKG信号通路。中心基因的PTAFR、VAMP8 RNF19A, VPRBP, RNF217, KLHL42, NEDD4, SH3RF1, UBE2N, PJA2, RNF115,瘙痒,SKP1 FBXW4, UBE2H。GSEA分析显示RIPK1-mediated监管坏死,FCε受体fceri信号,Fceri-mediated NF KB激活,TBC rabgaps, TLR4内TRAF6-mediated感应TAK1复杂的复杂,RAB的监管贩运。这些基因和信号通路可能与中心的出现和发展,可以用于确定一样,探索治疗的生物标志物。
数据可用性
和/或使用的数据集分析在当前研究可从相应的作者以合理的要求。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
作者的贡献
所做的研究的概念和设计思想。采集的数据是由习近平。分析和解释数据是由Qianhong杨和思想。统计分析是由魏。起草这份手稿是由Qianhong杨。修订手稿的重要知识内容是由杨卢和Qianhong热热。卢和ξ热热张同样起到了推波助澜的作用。