脓毒症心肌病B细胞相关基因筛选及ceRNA网络构建

摘要

目的 通过生物信息学分析筛选并验证脓毒症心肌病(septic cardiomyopathy, SCM)中B细胞相关基因(B cell-related genes, BRGs),并对其进行ceRNA网络构建，探讨BRGs在SCM中的作用机制，旨在寻找SCM早期诊断和治疗的新靶点。方法 利用GEO数据库中GSE79962和GSE63920数据集筛选共同差异基因(differential genes, DEGs),然后通过GO及KEGG分析其生物学功能，STRING在线工具分析蛋白之间相互作用，通过CytoScape的CytoHubba插件分析获得核心差异基因(Hub DEGs)。另一方面，通过免疫细胞浸润分析及WGCNA分析获得B细胞相关基因模块，与Hub DEGs取交集获得B细胞相关的核心基因(B cell-related hub genes, BRHGs),并在相关数据集中验证其表达情况。最后，通过在线工具及公共数据集构建并验证了B细胞相关的ceRNA网络。结果 GSE79962及GSE63920共筛选出29个共同DEGs; GO及KEGG富集分析提示其主要是通过细胞迁移、细胞转运及细胞成分运动的负向调控等方面发挥调控作用，其主要参与JAK-STAT信号途径；免疫细胞浸润结果显示，GSE79962数据集中SCM组B细胞含量明显低于对照组(P<0.05);WGCNA共筛选出1781个BRGs,与CytoScape中筛选的10个Hub DEGs取交集得到BRHG(TIMP1),在线工具预测的miRNA及长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)分别为let-7b-5p和KCNQ1OT1,相应公共数据集验证结果均具有统计学意义。成功构建B细胞相关ceRNA网络(KCNQ1OT1/let-7b-5p/TIMP1)。结论 本研究发现并验证了参与SCM发病机制的BRHG(TIMP1),进一步探索了在SCM中B细胞介导的免疫反应可能的分子机制，为SCM的早期诊断和治疗提供了新的分子靶点。

关键词

脓毒症心肌病 / B细胞相关基因 / ceRNA网络模型 / 生物信息学分析