基于生物信息学分析急性心肌梗死的差异基因及预测潜在治疗药物
Bioinformatics-based analysis of differential genes and prediction of potential therapeutic agents in acute myocardial infarction
摘要目的 筛选急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)的核心基因,并预测相应基因的潜在治疗药物.方法 从基因表达数据库(gene expression omnibus,GEO)中下载数据集GSE24519与GSE66360,筛选AMI与正常对照组的差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),进行基因本体(gene ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)富集分析,通过String、Cytoscape构建蛋白质-蛋白质相互作用网络,应用cytoHubba插件筛选出核心基因,并与DGIdb数据库相映射,揭示尚未被充分挖掘的、可能用于治疗AMI的药物靶点及潜在药物候选.结果 2 组数据集中共有 43 个基因被鉴定为交集DEGs(P<0.05),包括 33 个上调基因,10 个下调基因;GO分析生物过程主要富集在细胞分化、细胞群增殖的正调控、丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPK)活性的负调控、细胞因子产生的正调控等;KEGG通路富集分析显示DEGs主要参与了晚期糖基化终末产物-晚期糖基化终末产物受体信号通路、MAPK信号通路等.通过cytoHubba筛选获得5个核心基因(RGS2、DUSP1、JUN、LRRK2、TNFAIP6),用DGIdb数据库预测这些基因相对应的潜在治疗药物,共获得了 87 个药物或化合物.其中RGS2、DUSP1、JUN及LRRK2 分别获得 1、15、46 和 25 个药物或化合物,而TNFAIP6并未被预测到相应治疗药物.结论 RGS2、DUSP1、JUN、LRRK2、TNFAIP6 是AMI发生发展的核心基因;基于数据库预测的靶向DUSP1 的羟基脲、伊马替尼,靶向JUN的秋水仙碱以及靶向LRRK2 的帕博西尼等药物在治疗AMI方面具有潜在的治疗价值.
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