基于生信分析探讨microRNA在不同认知障碍疾病中的表达及临床意义

您所在的位置:网站首页 mirna和rna的生信分析区别 基于生信分析探讨microRNA在不同认知障碍疾病中的表达及临床意义

基于生信分析探讨microRNA在不同认知障碍疾病中的表达及临床意义

2024-07-16 00:51| 来源: 网络整理| 查看: 265

摘要:

目的:  筛选不同类型认知障碍患者血浆中差异表达的microRNA(DifferentExpressionmicroRNA,DE-miRNA),利用生信分析对DE-miRNA进行靶基因预测并发现关键基因,探讨DE-miRNA和关键基因的生物学功能,寻找潜在的生物靶点用于不同类型认知障碍的诊断和治疗,对于延缓病情发展,改善患者生存质量有重要意义。  方法:  (1)本研究纳入2019-2022年间就诊于我院认知障碍门诊或住院的24例受试者。根据有无认知障碍将受试者分为四组:卒中后认知功能障碍(post-strokecognitiveimpairment,PSCI)组(n=6)、卒中后非认知功能障碍(post-strokenon-cognitiveimpairment,PSNCI)组(n=6)、阿尔茨海默病(Alzheimer’sDisease,AD)组(n=6)及健康对照(normalcontrol,NC)组(n=6)。收集受试者的一般临床资料、神经心理学测评数据和生物样本。(2)高通量测序检测受试者血浆miRNA的表达水平。(3)通过LIMMAebayes方法、Benjamini-Hochberg校验和倍数变换(fold-change)筛选DE-miRNA(P<0.05,|log2FC|≥1)。(4)借助miRNet、TargetscanHuman及miRDIP三个数据库对DE-miRNA进行靶基因预测。(5)利用基因本体论(geneontology,GO)和京都基因与基因组百科全书数据库(kyotoencyclopediaofgenesandgenomes,KEGG)对靶基因进行富集分析,明确靶基因在不同类型认知障碍疾病中参与的生物通路;通过STRING工具构建靶基因蛋白质-蛋白质相互作用(protein-proteininteraction,PPI)网络,分析基因/蛋白质间的潜在关系并筛选关键基因。(6)构建DE-miRNA-关键基因-信号通路网络,通过综合网络构建和文献检索,推断出DE-miRNA及相关基因和信号通路在AD和PSCI中的作用。  结果:  1.AD组与NC组相比,共筛选出31个DE-miRNA(P<0.05,|log2FC|≥1),包括hsa-miR-4655-5p、hsa-miR-4478、hsa-miR-548as-5p、hsa-miR5186、hsa-miR-187-5p、hsa-miR-3157-5p、hsa-miR-519c-3p等。以上DE-miRNA的靶基因主要富集于FoxO、MAPK及PI3K-Akt等信号通路;PPI网络共发现9个关键基因:ATM、MYC、PTEN、CDKN1B、CCNB1、HIF1A、CDK2、BMI1以及IGF1R。  2.AD组与PSCI组相比,共筛选出22个DE-miRNA(P<0.05,|log2FC|≥1),包括hsa-miR-6883-5p、hsa-miR-449b-5p、hsa-miR-6868-3p等,靶基因富集于cellularsenescence、cellcycle、p53及Hippo等信号通路;PPI网络共发现3个关键基因:CDKN1A、CDK6及CCND2。  3.PSCI组与NC组相比,共筛选出27个DE-miRNA(P<0.05,|log2FC|≥1),包括hsa-miR-548as-5p、hsa-miR-5186、hsa-miR-147a等,靶基因富集于cellularsenescence、p53及tightjunction等信号通路;PPI网络共发现7个关键基因:AR、CDK2、CCND1、BMI1、CDK6、CCNB1及NPM1。  4.PSCI组与PSNCI组相比,共筛选出22个DE-miRNA(P<0.05,|log2FC|≥1),如hsa-miR-449b-5p、hsa-miR-5582-3p、hsa-miR-5186、hsa-miR-548ak、hsa-miR-147a、hsa-miR-8485等,靶基因富集于cellcycle、cellularsenescence或FoxO/p53/AMPK等信号通路;PPI网络共发现10个关键基因:BMI1、CDK2、CCNB1、KRAS、CCND1、CDK6、MYCN、AR、E2F3及GSK3B。  结论:  1.结合高通量测序和生信分析,本研究发现:  (1)hsa-miR-4655-5p、hsa-miR-4478、hsa-miR-548as-5p、hsa-miR-5186、hsa-miR-187-5p、hsa-miR-3157-5p、hsa-miR-519c-3p有望成为AD诊断与治疗的潜在生物靶点,并通过ATM、MYC、PTEN等基因作用于FoxO、MAPK等通路参与AD发生;  (2)hsa-miR-6883-5p,hsa-miR-449b-5p,hsa-miR-6868-3p有望成为AD与PSCI鉴别诊断的生物标志物,并通过CDKN1A、CDK6及CCND2作用于p53及Hippo等通路参与AD的发生;  (3)hsa-miR-548as-5p、hsa-miR-5186、hsa-miR-147a有望成为PSCI诊断与治疗的潜在生物靶点,并通过AR、CDK2、CCND1、BMI1作用于cellularsenescence、p53等通路参与PSCI发生;  (4)hsa-miR-449b-5p、hsa-miR-5582-3p、hsa-miR-5186、hsa-miR-548ak、hsa-miR-147a、hsa-miR-885有望成为PSCI和PSNCI鉴别诊断的生物标志物,并通过BMI1、CDK2、CCNB1等作用于FoxO/p53/AMPK等通路参与PSCI发生。  2.通过对不同类型认知障碍的生物信息学分析,为AD和PSCI诊断与治疗提供了新的生物靶点。

更多


【本文地址】


今日新闻


推荐新闻


CopyRight 2018-2019 办公设备维修网 版权所有 豫ICP备15022753号-3