目的:筛选囊性纤维化(CF)特异性相关基因,预测其靶基因,并探讨其作用机制.方法:从基因表达汇编(GEO)数据库获取CF样本和正常对照样本的高通量芯片数据集GSE71799、GSE24206、GSE98925和GSE69764,并分为CF组和对照组.采用R软件limma包筛选CF组和对照组差异表达基因(DEGs),使用基因本体(GO)功能注释和京都基因与基因组百科全书(KEGG)对DEGs进行功能和通路富集分析,使用基因集富集分析(GSEA)获取DEGs显著富集的基因集,采用STRING数据库建立蛋白-蛋白互作(PPI)网络,采用Cytoscape软件可视化并筛选hub基因.结果:GEO数据库获取并筛选共429个DEGs(|log2(FC)|>1,P<0.05),CF组中显著高表达DEGs 105个,对照组中显著高表达DEGs 324个.GO富集分析,DEGs主要富集于中性粒细胞介导的免疫、趋化因子活动和细胞黏附分子结合等方面;KEGG通路分析,DEGs主要富集于白细胞介素17(IL-17)信号通路(P<0.05).GSEA分析,DEGs主要富集于信号通路翻译、核糖体RNA(rRNA)处理和线粒体翻译等相关基因集.STRING数据库和Cytoscape软件分析共筛选出基质金属蛋白酶9(MMP9)、C-X-C基序趋化因子配体2(CXCL2)、C-X-C基序趋化因子配体3(CXCL3)等35个hub基因,其中CXCL2和CXCL3 hub基因与DNA甲基化有关联.结论:hub基因可能是CF中调节中性粒细胞免疫的关键基因,通过中性粒细胞介导的免疫和与免疫密切相关的IL-17信号通路相关基因失调可促进CF发生发展,CXCL2和CXCL3基因可能成为CF的DNA甲基化治疗的生物标志物.

囊性纤维化;生物信息学;差异表达基因;hub基因;分子机制

王小燕;张秋月;胡雨洁;莫之婧

桂林医学院生物技术学院实验教学中心,广西 桂林 541199;桂林医学院生物技术学院生物化学与分子生物学教研室,广西 桂林 541199

吉林大学学报（医学版）

[1]王小燕;张秋月;胡雨洁;莫之婧-.基于囊性纤维化疾病分子特征及其作用机制的生物信息学分析)[J].吉林大学学报（医学版）,2022(05):1290-1297

GSE71799,GSE24206,GSE98925,GSE69764

囊性纤维化,纤维化疾病,分子特征,生物信息学分析,CF,靶基因,基因表达汇编,GEO,正常对照,照样,limma,差异表达基因,DEGs,基因本体,功能注释,京都基因与基因组百科全书,通路富集分析,基因集富集分析,GSEA,STRING,数据库建立,蛋白互作,PPI,Cytoscape,hub,log2,FC,细胞黏附分子,分子结,通路分析,核糖体,rRNA,基质金属蛋白酶,MMP9,基序,趋化因子配体,CXCL2,CXCL3,甲基化,细胞免疫,关键基因,生物标志物

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