通过整合的生物信息学方法鉴定H和L型血管内皮细胞中的ceRNA网络（英文）

刘志; 阮哲; 龙海涛; 赵瑞波; 朱勇; 林涨源; 陈鹏; 赵树山

中南大学学报（医学版） ›› 2024, Vol. 49 ›› Issue (04) : 562 -577.

刘志, 阮哲, 龙海涛, 赵瑞波, 朱勇, 林涨源, 陈鹏, 赵树山

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摘要

目的：H型血管是一种骨特异性微血管亚型(CD31^hiEmcn^hi)，在成血管-成骨耦联机制中具有重要的调节作用。研究报道H和L型血管在骨骼生理和病理条件下发挥不同的作用，它们之间的遗传差异仍有待阐明。本研究旨在通过整合的生物信息学方法构建H和L型血管内皮细胞中关键差异表达（differential expression,DE）基因的竞争性内源RNA（competitive endogenous RNA,ceRNA）网络。方法：从ArrayExpress和基因表达综合（Gene Expression Omnibus,GEO）数据库中下载相关原始数据，通过Limma R-Bioconductor包筛选H和L型血管间的DE lncRNAs、DE miRNAs和DE mRNAs，构建总ceRNA网络，随后根据蛋白质相互作用（protein-protein interaction,PPI）网络筛选出上调和下调的关键基因，以此精细化ceRNA网络并对关键基因进行富集分析。最后，通过流式细胞术和real time RT-PCR进行随机验证。结果：共鉴定出1 761个DE mRNAs、187个DE lncRNAs和159个DE miRNAs，通过相互作用关系构建总ceRNA网络；通过PPI网络筛选出6个上调（Itga5、Kdr、Tjp1、Pecam1、Cdh5、Ptk2）和2个下调（Csf1r、Il10）的关键基因，并以此构建关键基因相关的ceRNA亚网络。上调的关键基因主要富集在血管生成与血管凋亡的负调控；流式细胞术和real-time RT-PCR的结果与生物信息学分析结果一致。结论：本研究根据所筛选的关键基因提出上调和下调的H型和L型血管内皮细胞相关的ceRNA网络，为H型和L型血管内皮细胞在骨代谢中的调控机制提供了新见解。