心肌纤维化关键基因与通路的研究及有效中药预测

心肌纤维化关键基因与通路的研究及有效中药预测

R259; 目的:应用生物信息学方法筛选心肌纤维化(myocardial fibrosis)的关键基因,探讨其发病机制并预测治疗心肌纤维化的潜在中药.方法:基于基因表达数据库(GEO)中的基因芯片GSE59437原始数据,其中纳入了3例对照组小鼠和3例使用血管紧张素Ⅱ诱导的心肌纤维化小鼠心肌组织样本.使用R语言处理数据并筛选表达显著差异基因(DEG),使用DAVID数据库和R语言对差异基因进行基因本体论(GO)注释以及京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集,利用STRING数据库构架蛋白蛋白互作(PPI)网络,利用Cytoscape软件进行可视化并利用MCODE插件筛选网络中的关键功能模...

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Veröffentlicht in:海南医学院学报 2022, Vol.28 (13), p.1000-1020
Hauptverfasser: 周宙, 王震, 刘杨, 王咏, 杨传华
Format: Artikel
Sprache:chi
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container_title 海南医学院学报
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creator 周宙
王震
刘杨
王咏
杨传华
description R259; 目的:应用生物信息学方法筛选心肌纤维化(myocardial fibrosis)的关键基因,探讨其发病机制并预测治疗心肌纤维化的潜在中药.方法:基于基因表达数据库(GEO)中的基因芯片GSE59437原始数据,其中纳入了3例对照组小鼠和3例使用血管紧张素Ⅱ诱导的心肌纤维化小鼠心肌组织样本.使用R语言处理数据并筛选表达显著差异基因(DEG),使用DAVID数据库和R语言对差异基因进行基因本体论(GO)注释以及京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集,利用STRING数据库构架蛋白蛋白互作(PPI)网络,利用Cytoscape软件进行可视化并利用MCODE插件筛选网络中的关键功能模块.利用医学本体信息检索平台(coremine medical)对关键基因进行映射,构建基因-中药网络,并筛选治疗心肌纤维化的中药.结果:经过筛选获得208个DEGs,其中94个为上调,114个为下调.DEGs主要参与了细胞外基质重构、胶原纤维沉积和脂质代谢紊乱等多种生物过程,KEGG通路富集涉及血小板活化、催产素信号通路、胰岛素分泌、ECM受体相互作用、GnRH信号通路、肿瘤坏死因子信号通路等信号通路.PPI网络的关键模块包括:结缔组织生长因子(CTGF)、金属蛋白酶抑制剂1(TIMP1)、分泌型磷蛋白1(SPP1)、纤溶酶原激活物抑制剂1(SERPINE1)、胶原α1(Ⅲ)链(COL3A1)、骨膜素(POSTN)、原癌基因c-FOS(FOS)7个基因.筛选得到治疗心肌纤维化的潜在中药为:黄芪、葶苈子、丹参.结论:心肌纤维化是一个复杂的病理过程,细胞外基质合成与降解失衡、胶原纤维过度沉积等有关的基因在此过程中发挥着重要作用,本研究为进一步探索心肌纤维化的发病机制,寻找治疗靶点以及潜在的治疗中药提供了科学借鉴.
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