中性粒细胞型哮喘差异表达基因的生物信息学分析及其潜在治疗药物筛选
2021-06-15宋伟华谢欣辛范国荣
宋伟华,谢欣辛,秦 琼,范国荣
(1. 上海交通大学附属第一人民医院临床药学科,上海 200080;2. 上海市皮肤病医院药剂科,上海 200443;3. 苏州大学附属第一医院药学部,江苏 苏州 215006)
支气管哮喘(简称哮喘)是一种以气道高反应性为特征的由多种炎症细胞参与的慢性气道炎症性疾病。哮喘具有明显的异质性,根据患者肺部及气道组织中不同类型的炎症细胞,哮喘可分为嗜酸粒细胞型(eosinophilic asthma,EA)、中性粒细胞型(neutrophilic asthma,NA)和混合粒细胞型(mixed granulocytic asthma,MA)[1]。有研究显示[2],NA对激素的治疗反应性差,临床症状比其它类型的哮喘更难控制,但其具体机制尚未完全明确。因此,深入探讨NA的发病机制,寻找新的治疗靶点及干预药物具有重要的临床意义。
随着基因芯片技术与高通量技术的发展,运用生物信息学方法对基因芯片数据进行挖掘可以快速有效地筛选出差异基因,近年来,广泛应用于疾病的致病机制的阐明、药物治疗靶点的筛选[3-5]。本研究从GEO数据库中筛选出NA的相关差异基因,进而对这些基因进行GO功能富集和KEGG信号通路富集分析,并从PPI网络中筛选出关键基因,采用分子对接技术筛选潜在的先导化合物,为进一步阐明NA的发病机制和寻找新的治疗药物提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 差异基因的筛选基因表达数据来自GEO数据库中的GSE137268芯片,利用GEO2R在线分析工具对基因表达谱进行分析,筛选出满足|log(2 Fold Change)|≥1.0且P<0.05的差异表达基因,同时至少一个样品该基因FPKM≥1(去除表达量低的基因)。其中log 2FC正值为上调基因,log 2FC负值为下调基因。
1.2 PPI网络构建与关键基因筛选将获得的差异基因上传至STRING数据库,物种设定为人类,构建PPI网络,下载TSV文件,利用 Cytoscape 软件进行PPI网络可视化,对构建的PPI网络进行分析,将节点中心度值(Degree)排在前10位的基因靶点作为关键靶点。……
