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摘要研究背景:<br>　　心房颤动，简称房颤(atrial fibrillation,AF)是临床上最常见的持续性心律失常，严重危害社会公共卫生健康。目前房颤治疗效果有限，究其根本原因，是目前对房颤发病机制的研究和认识不透彻。以往研究表明，甲基化可能在房颤的发病中发挥作用，但其确切机制尚未明确。<br>　　研究目的:<br>　　本研究旨在利用生物信息学分析，识别房颤中异常甲基化差异表达基因，并确定房颤关键基因，揭示其可能的致病机制。<br>　　研究方法:<br>　　研究通过基因表达综合数据库(gene expression omnibus,GEO)下载瓣膜性房颤患者的基因表达矩阵数据集(GSE115574、GSE31821和GSE2240)和基因甲基化数据集(GSE62727)。使用R语言中limma包进行分析，获得房颤的差异表达基因集和差异甲基化基因集，两个数据集取交集获得房颤异常甲基化差异表达基因。对获得的基因进行GO功能及KEGG信号通路分析。通过String在线数据库构建房颤差异基因的蛋白互作网络关系图，利用Cytoscape进行可视化，并筛选出房颤关键基因。通过“pROC”R包分析关键基因的ROC曲线。通过数据库预测房颤差异基因的相关微小RNA(microRNA,miRNA)和转录因子(transcription factors,TFs),建立 TF-miRNA-mRNA 网络调控图。采用CIBERSORT算法和R语言分析房颤中免疫细胞的浸润模式，并对免疫细胞和关键基因的相关关系进行初步描述。<br>　　研究结果:<br>　　1.在房颤中共鉴定出16个异常甲基化差异表达基因，包括7个低甲基化高表达基因和9个高甲基化低表达基因。功能富集分析表明，差异基因主要富集于一氧化氮合酶活性的调节和破骨细胞分化等生物过程。基于蛋白互作网络分析，我们筛选出4个房颤关键基因，包括FHL2、STC2、ALPK3和RAP1GAP2。ROC 曲线显示 FHL2、STC2、ALPK3 和 RAP1GAP2 的曲线下面积分别是0.68,0.70,0.73和0.70,具有较高的诊断价值。<br>　　2.本研究构建了房颤的TF-miRNA-mRNA网络，包含20个TF、16个miRNA和10个靶基因，共计28个TF-miRNA-mRNA关系对，其中包含关键基因的TF-miRNA-mRNA关系对有14对。<br>　　3.兔疫浸润分析结果表明，与窦性心律(sinus rhythm,SR)患者相比，房颤组CD8 T细胞比例升高，而静息记忆CD4 T细胞比例降低。房颤关键基因STC2与CD8 T细胞呈正相关，ALPK3与静息记忆CD4 T细胞呈负相关，RAP1GAP2与静息记忆CD4T细胞呈正相关，与CD8T细胞呈负相关。<br>　　研究结论:<br>　　异常甲基化差异表达基因FHL2、STC2、ALPK3和RAP1GAP2被鉴定为瓣膜性房颤的关键基因，其可能通过TF-miRNA-mRNA调控网络和免疫细胞浸润参与房颤的发生和发展，这可能为房颤的诊治提供新的方向。