类风湿关节炎成纤维样滑膜细胞lncRNA-miRNA-mRNA 网络构建及关键基因预测

2021-04-24周新朋金晔华张润润何东仪

中国医药导报 2021年9期

周新朋金晔华张润润何东仪

1.上海中医药大学，上海 201203；2.上海中医药大学附属光华医院关节内科，上海 200052

类风湿关节炎（rheumatoid arthritis，RA）是一种慢性炎症性疾病，以关节受累为主，引起关节软骨和骨的破坏，并最终导致关节的畸形[1]。其发病与遗传、性别、年龄、吸烟等密切相关[2]。成纤维样滑膜细胞（fibroblast-like synoviocytes，FLS）是间充质来源的、具有成纤维细胞特征的滑膜细胞，是RA 发病过程中的主要的效应细胞[3]。

人类基因组绝大部分都可以被转录，但只有一小部分（大约2%）转录为mRNA，剩余部分则转录为不同种类的非编码RNA[4]。长链非编码RNA（lncRNA）是指长度超过200 nt，但不具有蛋白编码能力的RNA[5]。lncRNA 可通过竞争内源性RNA（competitive endogenous RNA，ceRNA）机制，通过微小RNA（miRNA）反应元件（microRNA response elements，MREs）竞争性结合miRNA，对基因的表达进行转录后调节[6]。

本课题组在美国国立生物技术信息中心的基因表达数据库（Gene Expression Omnibus，GEO）中获得RA-FLS 细胞的lncRNA 表达芯片数据集，将多个数据集进行合并，构建lncRNA-miRNA-mRNA网络并预测关键的lncRNA。

1 材料与方法

1.1 基因表达芯片数据集的获取

在GEO 中获取相关的数据集GSE103578、GSE8 3147、GSE128813，每个数据集中对照组含有3 个健康人滑膜分离的FLS，RA 组含有3 个RA 患者滑膜分离的FLS。使用limma 包[7]进行标准化，通过idmap3 包[8]对探针进行注释，根据基因名称将数据集合并，并去除批次效应。

1.2 差异基因的筛查

根据基因类型筛选mRNA 及lncRNA，通过limma包[7]分别进行基因差异表达分析，以logFC >1.0 并且P ＜0.05 的基因为差异表达基因。

1.3 构建lncRNA-miRNA-mRNA 网络

在lncbase[9]、starBase[10]、miRcode[11]数据库中，获得与差异表达的lncRNA 相关miRNA，在miRWalk[12]、TargetScan[13]数据库中寻找与mRNA 相关的miRNA，二者取交集，通过Cytoscape 软件[14]，构建lncRNAmiRNA-mRNA 网络，将网络中的lncRNA 作为关键lncRNA。