糖尿病肾病中与铁死亡相关中枢基因的识别

摘要

目的 通过生物信息学分析，识别在糖尿病肾病（DN）进展中发挥重要作用的铁死亡相关基因，为DN的治疗提供新见解。方法 对RNA测序数据集GSE142025进行DN差异表达基因（DEGs）的分析和筛选，并进行了基因本体论（GO）功能注释和基因集富集分析（GSEA）。随后，构建加权基因共表达网络分析（WGCNA）来识别关键基因。通过韦恩图将DEGs和关键基因所共有的铁死亡相关基因（FRGs）确立为中枢（hub）基因。应用受试者操作特征（ROC）曲线验证hub基因的临床诊断价值，并采用免疫组织化学染色（IHC）法检测hub基因在3例DN患者及3例正常肾组织中的表达量。结果 在DN组和对照组（NC组）筛选出1 916个DEGs。GO功能富集分析显示，DEGs主要参与炎症相关的生物过程，GSEA分析提示DEGs在铁离子结合的生物过程中显著富集。WGCNA构建的12个共表达模块中，grey60、turquoise和grey模块与DN的相关性最高。根据筛选标准从3个模块中挑选出188个关键基因，其中与DEGs共有的FRGs有2个，分别为铜蓝蛋白（CP）基因和脂质运载蛋白-2(LCN2)基因。ROC曲线验证二者皆具有良好的临床诊断价值。IHC结果显示，2个基因在DN患者组织样本中表达均上调（P均<0.05），与生物信息学的分析结果相一致。结论 CP和LCN2可能通过抑制肾组织中的铁死亡参与DN疾病的发展，可作为DN潜在的生物标志物和治疗的新靶点。

关键词

糖尿病肾病 / 加权基因共表达网络分析 / 铁死亡 / 铜蓝蛋白 / 脂质运载蛋白-2

基金资助

国家自然科学基金（82070752）; 广东省自然科学基金（2022B1515020106）