溃疡性结肠炎发病机制的单细胞转录组生物信息学研究
庞雪1
郭建壮2
1.山东第一医科大学第一附属医院 肛肠科(济南 250012)2.山东第一医科大学第一附属医院 检验科(济南 250012)
摘要：目的 利用单细胞转录组生物信息学方法挖掘溃疡性结肠炎(UC)发病的潜在机制.方法 从高通量基因表达数据库中下载UC样本的单细胞转录组数据集GSE125527作为研究对象,利用R语言的Seurat数据包对数据进行过滤和标准化,将具有相似特征基因的细胞进行聚类和注释,筛选与UC发病相关的细胞亚群,提取差异表达基因(DEGs),对DEGs进行富集分析,挖掘UC发病的潜在信号通路,对差异最大的细胞亚群进行高维加权基因共表达网络分析(hdWCNA),筛选与UC相关的基因模块;下载GSE36807、GSE42911、GSE65114和GSE6731数据集,筛选DEGs,结合单细胞DEGs和与UC相关的基因模块,筛选UC发病的核心基因,绘制受试者工作特征曲线(ROC)评价核心基因预测UC发病的价值.复制UC模型大鼠验证UC核心基因的表达.结果 过滤获得UC样本细胞18642个,正常结肠组织样本细胞4298个,共聚类成10个亚群,UC样本中B细胞占比高.筛选获得单核细胞相关的差异表达上调基因81个,差异表达下调基因21个.DEGs显著富集于肿瘤坏死因子(TNF)-α、核转录因子(NF)-κB、白细胞介素(IL)-2和信号传导与转录活化因子(STAT)5,以及干扰素(IFN)-α信号通路上.hdWGCNA筛选出2个UC相关基因模块,经筛选并验证,LAPTM5为UC的核心基因.与对照组大鼠相比,UC模型大鼠结肠组织中LAPTM5表达水平显著升高.结论 UC与正常结肠组织样本细胞分布存在较大差异,B细胞与UC发病密切相关,是预防和治疗UC的潜在靶细胞.LAPTM5是UC发病的潜在核心基因.
关键词：溃疡性结肠炎单细胞转录组生物信息学
分类号：R656.9(外科学各论)
资助基金：国家自然科学基金(82104876)山东省医药卫生科技发展计划(2017WS802)山东省中医药科技发展计划(2019-0379)
论文发表日期：2024-08-10
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 2075-2083 )
英文信息