基于实验研究和生物信息学筛选三种小鼠肺疾病的炎症相关关键基因

Identification of inflammation related key genes in three mouse lung diseases based on experimental studies and bioinformatics

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摘要目的:应用RNA测序和生物信息学方法筛选小鼠矽肺、特发性肺纤维化(idiopathic pulmonary fibrosis,IPF)和慢性阻塞性肺部疾病(chronic obstructive pulmonary diseases,COPD)共同枢纽基因,以期为这三种肺部疾病的诊断和治疗提供新的实验依据.方法:建立小鼠矽肺模型并验证,提取矽肺小鼠肺组织进行RNA测序.采用limma包筛选差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),采用ggplot包绘制火山图;采用韦恩图筛选小鼠矽肺与IPF、COPD的共有DEGs;通过STRING数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interactions,PPI)网络识别DEGs中的关键基因;关键基因在矽肺、IPF和COPD小鼠中的表达水平通过qPCR和GEO数据集进行验证.结果:通过构建小鼠矽肺模型和小鼠肺组织RNA测序,结合IPF和COPD小鼠数据集,三种疾病共鉴定出8个共同的DEGs;qPCR结果显示,Cxcl10、MMP12、Lcn2在矽肺小鼠肺组织中显著增加,而Ctss水平无显著变化;在IPF和COPD的验证集中,Ctss、Cxcl10、MMP12、Lcn2均呈现高表达.结论:Cxcl10、MMP12、Lcn2是小鼠矽肺、IPF和COPD潜在的炎症相关关键基因.