DOI: 10.12307/2025.633
骨关节炎过程中葡萄糖代谢基因的筛选与验证
柳可心1
马超2
刘凯1
郝茂辰1
王杏如1
孟令婷1
冬梅3
王建忠2
1.内蒙古医科大学,内蒙古自治区呼和浩特市 0100302.内蒙古医科大学第二附属医院 创伤外科中心C区,,内蒙古自治区呼和浩特市 0100303.内蒙古医科大学第二附属医院,骨质疏松科,内蒙古自治区呼和浩特市 010030
摘要：背景:葡萄糖代谢过程在维持机体正常生理功能中扮演着至关重要的角色,当葡萄糖代谢出现紊乱时,可能会导致一系列的健康问题.目前,骨关节炎中葡萄糖代谢相关分子机制和潜在基因靶点有待进一步研究.
目的:通过生物信息学方法分析骨关节炎中葡萄糖代谢相关基因,并利用体外细胞实验加以验证,以期为葡萄糖代谢角度防治骨关节炎提供新的思路.
方法:使用GEO数据库和GeneCards数据库筛选出骨关节炎差异表达基因和葡萄糖代谢相关基因,两者取交集,得到骨关节炎和葡萄糖代谢共同相关的基因集合,采用GO和KEGG富集分析筛选这些基因的功能和通路.为了进一步研究这些基因之间的相互作用,构建蛋白-蛋白互作网络,并利用Cytoscape软件的计算方法来识别骨关节炎葡萄糖代谢的关键基因(Hub基因).此外,采用CIBERSORT算法对GSE98918数据集免疫细胞浸润分析.最后通过体外细胞实验验证Hub基因的表达情况.
结果与结论:①共获得134个骨关节炎葡萄糖代谢相关基因.②GO富集分析表明其主要参与对有毒物质的反应、炎症反应的正调节、对脂多糖的反应等过程.③KEGG富集分析表明其与PI3K-Akt信号通路、白细胞介素17信号通路、糖尿病并发症中的AGE-RAGE信号通路密切相关.④免疫浸润分析得到的主要免疫浸润细胞为巨噬细胞、单核细胞、静息状态下的NK细胞、调节性T细胞、CD8+T细胞.⑤体外细胞实验结果显示:相比于对照组,实验组中Hub基因SERPINF1、TAC1、GLUL、APOE、TMEM176A表达具有显著差异,HLA-DRA的mRNA表达没有统计学意义.结果显示:SERPINF1、TAC1、GLUL、APOE、TMEM176A可作为骨关节炎葡萄糖代谢的关键基因,有望成为防治骨关节炎的新靶点.
关键词：骨关节炎葡萄糖代谢生物信息学差异表达基因PPI网络免疫浸润富集分析工程化组织构建
分类号：R496(康复医学)R363(病理学)R684.3(骨科学（运动系疾病、矫形外科学）)
论文发表日期：2025-07-11
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( 4181-4189 )
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