基于生物信息学对骨关节炎Hub基因的筛选与验证
吴素雯1
陈政1
蒋元康1
陈雷雷2
1.广州中医药大学第三临床医学院,广东省广州市 5100802.广州中医药大学第三附属医院关节骨科,广东省广州市 510145
摘要：背景:骨关节炎是以关节疼痛、僵硬、肿胀为主要临床表现的一种退行性疾病,目前关于骨关节炎的发病机制尚不明确.目的:基于生物信息学筛选骨关节炎相关数据集的Hub基因,再用细胞实验加以验证,筛选骨关节炎的关键生物标志物.方法:从GEO数据库搜索骨关节炎相关的数据集,通过GEO2R分析筛选差异表达基因,对差异表达基因进行GO、KEGG富集分析,同时对数据集所有基因进行GESA分析,使用String网站构建差异表达基因的PPI网络,利用Cytoscape软件中的MCODE插件对PPI网络进行功能模块分析,使用插件CytoHubba筛选评分最高的10个Hub基因.提取SD大鼠膝关节半月板细胞,实验组以白细胞介素1β(10 ng/mL)干预细胞24 h复制骨关节炎症模型,以未干预组为对照,采用RT-qPCR法检测Hub基因的表达.结果 与结论:①筛选出的差异表达基因中上调基因147个、下调基因212个,GO、KEGG和GSEA分析结果显示,富集的通路及生物过程主要涉及胶原纤维组织、细胞外基质的相互作用、Th17细胞分化和白细胞介素17等;利用Cytoscape软件中的插件CytoHubba筛选MCC算法中评分最高的10个Hub基因,分别是COL1A1、COL3A1、COL5A1、COL5A2、COL6A3、LOX、LOXL1、LOXL2、POSTN、PLOD1;②RT-qPCR检测结果显示,与对照组相比,实验组COL1A1、COL3A1、COL5A1、COL5A2、COL6A3、LOXL1、LOXL2的mRNA表达降低(P<0.0001),LOX和POSTN的mRNA表达升高(P<0.0001),两组PLOD1的mRNA表达无明显差异(P>0.05);③结果 显示,骨关节炎的Hub基因表达差异可能为日后了解骨关节炎的发展提供新见解.
关键词：骨关节炎半月板细胞生物信息学Hub基因半月板组织
分类号：R446.9(诊断学)R34(基础医学)R681.3(骨科学（运动系疾病、矫形外科学）)
资助基金：国家自然科学基金(81673999)广东省杰出青年科学基金项目(2015A030306037)
论文发表日期：2023-10-01
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：8( 4525-4532 )
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