肥胖相关基因Stambpl1的生物信息学筛选及其对脂代谢影响的初步探究

摘要

目的：利用生物信息学方法筛选肥胖相关基因，并初步探究其对脂肪细胞脂代谢的影响。方法：从基因表达综合数据库（Gene Expression Omnibus,GEO）中获取C57BL6/J小鼠白色脂肪组织（white adipose tissue,WAT）数据集GSE30247、GSE37218和GSE138632。将普通饮食喂养的小鼠转录组数据设为对照组，高脂饮食（high fat diet,HFD）喂养的小鼠转录组数据设为实验组，使用NCBI官方的GEO2R工具分别筛选GSE37218和GSE30247在HFD后的差异基因，以P<0.05,log₂FC > 1.5为筛选标准，获取二者的共同差异基因。对差异基因进行基因本体（gene ontology,GO）、哺乳动物表型本体（mammalian phenotype ontology,MP）和人类表型本体（human phenotype ontology,HPO）富集分析。采用STRING数据库构建蛋白质相互作用（protein-protein interaction,PPI）网络，使用Cytoscape筛选并获取核心基因（hub gene）。对GSE138632数据集中对照组和实验组数据进行差异分析并通过受试者工作特征（receiver operating characteristic,ROC）曲线进行基因预测诊断性分析，进一步验证hub gene。利用慢病毒构建STAM结合蛋白样1（STAM binding protein like 1,Stambpl1）稳定过表达的3T3-L1细胞系，使用油酸（oleic acid,OA）诱导3T3-L1细胞中脂滴积累，通过BODIPY染色和甘油三酯含量检测判断脂滴累积情况。结果：对GSE37218和GSE30247数据集进行差异分析，发现HFD喂养后小鼠附睾脂肪组织（epididymal white adipose tissue,eWAT）中较普通饮食喂养小鼠e WAT共同上调的基因57个；通过Cytoscape中的多种算法分析进一步得到13个hub gene；使用GSE138632数据集验证这13个hub gene的表达，最终筛选出Stambpl1,RT-PCR实验结果显示Stambpl1在HFD诱导的肥胖小鼠脂肪组织表达升高；BODIPY染色和甘油三酯含量检测表明在3T3-L1细胞中过表达Stambpl1可缓解OA诱导的脂滴累积。结论：本研究利用生物信息学技术筛选得到肥胖相关基因Stambpl1，并初步证实Stambpl1会在体外抑制脂肪细胞的脂质积累。

关键词

肥胖 / GEO数据库 / Stambpl1 / 油酸