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应用综合生物信息学分析探索帕金森病的新生物标志物

陈忠

应用综合生物信息学分析探索帕金森病的新生物标志物

陈忠1
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作者信息

  • 1. 第一临床医学院
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摘要

目的: 应用综合生物信息学分析探索帕金森病(PD)的新生物标志物。 方法: 在GEO数据库下载3个PD数据集(内部训练集)并进行合并及预处理。差异分析得到差异表达基因(DEGs),加权基因共表达网络分析(WGCNA)得到显著模块基因,两种分析方法得到的基因取交集得到交集基因。交集基因分析GO和KEGG的富集情况,了解其生物学功能。交集基因进行逐步回归分析选择关键基因,之后多因素逻辑回归分析构建诊断预测模型。然后对内部训练集进行单样本基因集富集分析(ssGSEA),并进一步分析关键基因与免疫细胞和和免疫功能的相关性。对关键基因进行靶向预测miRNA(microRNA)和转录因子(TF)。最后外部验证集验证其结果。 结果: 差异分析得到DEGs共有405个,在WGCNA分析中,鉴定出8个基因模块,将最显著模块中的基因与DEGs取交集得到了19个交集基因。交集基因的功能富集结果主要富集在核转录mRNA聚(A)尾缩短的调节、核转录mRNA分解代谢过程的调节、谷胱甘肽及其衍生物的代谢过程、谷胱甘肽转移酶活性和细胞色素P450的药物代谢及其对外源性物质的代谢。交集基因进行逐步回归分析筛选出5个关键基因,即PNMA3、AEBP1、PABPC1、GCA和GSTM2。多因素逻辑回归分析构建诊断预测模型具有良好分辨力,校正曲线、C指数和AUC值验证良好。ssGSEA分析得出B淋巴细胞(Bcells)和浆细胞样树突状细胞(pDCs)可能是潜在的核心免疫细胞,组织相容性复合体I(MHCclassI)可能是潜在的核心免疫功能。GCA与pDCs具有显著负相关性,PNMA3与Bcells和pDCs也具有显著正相关性。MiRNA‐TF‐mRNA调控网络分析发现GCA被3种miRNA和3种TF靶向调控。PNMA3被7种TF靶向调控。JUN和NFIA可同时调控PNMA3和GCA。 结论: PNMA3、AEBP1、PABPC1、GCA和GSTM2建立的诊断预测模型具有良好的诊断预测能力,Bcells和pDCs可能是PD潜在的核心免疫细胞,MHCclassI可能是PD潜在的核心免疫功能。GCA与pDCs显著负相关,PNMA3与Bcells和pDCs显著正相关,GCA被3种miRNA和3种TF靶向调控,PNMA3被7种TF靶向调控,JUN和NFIA可同时调控PNMA3和GCA。这些关键基因、miRNA和TF也许未来会成为PD的新生物标志物。

关键词

帕金森病/生物信息学/关键基因/免疫浸润/诊断预测模型

引用本文复制引用

授予学位

硕士

学科专业

外科学(神经外科方向)

导师

连世忠

学位年度

2022

学位授予单位

山西医科大学

语种

中文

中图分类号

R74
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