m6A相关基因在激素性股骨头坏死中的生物信息学分析

令狐熙涛; 桂佳琦; 梁卓智; 瓦庆德; 黄帅

doi:10.12307/2024.698

摘要：背景:m6A修饰与股骨头坏死的发生发展相关,但在激素性股骨头坏死中的作用尚不清楚. 目的:基于GEO数据库,采用生物信息学方法分析激素性股骨头坏死中表达差异的m6A基因及互作miRNAs,探寻其潜在发病机制. 方法:在GEO数据库中检索并下载与激素性股骨头坏死相关的mRNA表达谱数据集(GSE123568),通过R软件对数据集进行差异基因筛选及GO功能、KEGG通路富集分析.识别差异基因中的m6A差异表达基因(m6A-DEGs)并对其进行GO功能与KEGG通路富集分析,比较m6A-DEGs的表达量并分析它们之间的相关性.最后通过Cytoscape构建m6A-DEGs的PPI互作网络及筛选核心基因.使用TargetScan,miRTarBase和miRBD数据库预测m6A-DEGs相关的潜在miRNAs,同时使用ChIPBase及hTFtarget数据库预测7个核心基因潜在转录因子,然后分别构建m6A-miRNA与转录因子m6A调控网络.最后使用数据集GSE74089验证7个核心m6A-DEGs的表达水平. 结果与结论:①从数据集中共筛选出2 460个差异表达的基因,其中1 455个上调,1 005个下调.②从数据集中筛选出了14个m6A-DEGs,包括3个下调和11个上调基因,m6A-DEGs在激素性股骨头坏死中的表达具有显著差异(P<0.05),Spearman分析表明它们之间具有一定相关性.③m6A-DEGs的GO和KEGG富集分析主要集中在骨髓细胞分化与发育、免疫受体与细胞因子受体活性、破骨细胞分化、AMPK与白细胞介素17信号通路.④m6A-DEGs前7个核心基因包括YTHDF3,YTHDF1,YTHDF2,ALKBH5,METTL3,HNRNPA2B1及HNRNPC,它们在miRTarBase,miRDB和TargetScan数据库中共有44个miRNA重叠,在ChIPBase及hTFtarget数据库中共有79个重叠转录因子.⑤在GSE74089数据集中有6个核心m6A-DEGs的表达水平与GSE123568数据集一致.⑥结果证实,根据生物信息学方法筛选的7个m6A-DEGs可能通过调控多个miRNA、转录因子和AMPK及白细胞介素17信号通路表达,进而影响激素性股骨头坏死中骨髓细胞分化发育与破骨细胞分化,为进一步深入研究激素性股骨头坏死的发病机制和靶向治疗提供了数据支持和研究方向.