基于生物信息学途径认识骨关节炎滑膜的生物学标志物

An insight into biomarkers of osteoarthritis synovium based on bioinformatics

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摘要背景:研究发现超过90％的骨关节炎患者被证实存在滑膜病变,滑膜炎的发生还可能促进软骨退变.寻找滑膜病变的产生机制有助于找到精确的治疗靶点,获得良好预后.目的:通过生物信息学途径,探究骨关节炎发生发展过程中滑膜组织的关键基因,为骨关节炎的研究提供新的思路.方法:从公共数据库GEO下载骨关节炎滑膜相关芯片数据集GSE82107、GSE12021、GSE55457、GSE55235,纳入骨关节炎滑膜组织40例,正常滑膜组织36例.利用R软件筛选差异表达基因、GO功能富集以及KEGG通路富集分析,STRING在线分析工具及Cytoscape软件进一步筛选关键基因.结果与结论:①共筛选出骨关节炎与健康对照之间的差异表达基因447个,其中上调201个,下调246个;这些基因主要富集在炎症反应、细胞外基质、胶原蛋白、血管发育的调控等功能以及MAPK信号通路、肿瘤坏死因子信号通路、花生四烯酸代谢等方面;分析蛋白质相互作用后筛选出基质金属蛋白酶9、白细胞介素6、血管内皮生长因子A、JUN、前列腺素内过氧化物合酶2、CXCL8、MYC、表皮生长因子受体8个关键基因;②利用生物信息学分析所筛选出来的关键基因血管内皮生长因子A、基质金属蛋白酶9、JUN、前列腺素内过氧化物合酶2可能成为骨关节炎诊断的生物学标志物以及治疗的潜在靶点.