肺动脉高压相关线粒体自噬生物标志物及其作用的分析与验证

摘要

目的：通过生物信息学方法筛选肺动脉高压（PAH）相关线粒体自噬差异表达基因，为进一步研究线粒体自噬提供新依据。方法：从高通量基因表达数据库（GEO）下载PAH相关数据集，分为测试集和验证集，从分子签名数据库（MSigDB）和通路统一数据库下载线粒体自噬相关基因，筛选线粒体自噬相关的PAH差异表达基因并进行基因本体论（GO）注释分析、京都基因和基因组百科全书（KEGG）通路富集分析、蛋白质—蛋白质互作分析等。通过验证集验证生物标记物，将具有显著性差异且差异趋势一致的关键基因进行ROC验证，并收集先天性心脏病（CHD）相关PAH(PAH-CHD)及CHD共32例患儿外周血进行关键基因实时荧光定量聚合酶链反应（RT-qPCR）表达验证。结果：收集到数据集GSE113439、GSE15197、GSE117261作为测试集，GSE38267作为验证集，共得到11个PAH相关线粒体自噬差异表达基因，这些基因主要富集在线粒体自噬—动物、神经退行性疾病—多种疾病通路、自噬—动物、志贺氏菌病、粘附连接、胞吞、帕金森病等通路中，其中5个关键基因（GABARAPL2, OPTN, RNF41, SRC, UBB）在合并数据集和验证集PAH组和正常组（Normal组）存在显著性差异且差异趋势一致。GABARAPL2, OPTN, UBB mRNA在PAH-CHD外周血的表达与预测趋势一致，而GABARAPL2 mRNA在PAH-CHD组外周血中表达显著升高（P<0.05）。结论：GABARAPL2可能在PAH相关线粒体自噬中起调控作用，具体的机制仍需要进一步的体内和体外验证。

关键词

GABARAPL2 / 线粒体自噬 / 肺动脉高压 / 差异基因 / 生物信息学