摘要
目的: 1.通过生物信息学途径,挖掘结核性溃疡发生发展过程中的关键基因,为结核性溃疡的靶向治疗提供新的研究思路。 2.以关键基因为切入点,探索复方五凤草液可能存在的分子机制。 方法: 1.选择课题组前期基因测序的数据集,纳入3例结核性溃疡组织标本和3例结核性溃疡旁正常组织样本。从公共数据库GEO下载肺外结核相关芯片数据集GSE83456,纳入肺外结核血液样本47例,健康人体血液样本61例。 2.利用R软件的limma包筛选出差异表达基因,得到组织样本与血液样本中共同的差异表达基因。 3.对共同差异表达基因进行基因本体论分析功能富集分析以及京都基因与基因组百科全书通路富集分析,并通过使用R软件中的ggplot2包对其进行可视化。 4.利用STRING在线分析工具及Cytoscape软件构建蛋白质-蛋白质相互作用网络,使用cytoHubba插件进行MCC评分,通过HUB基因进一步筛选出关键基因,利用基因组富集分析对关键基因进行验证。 5.选择60名结核性溃疡的患者及同期60名健康体检人员,利用实时荧光定量PCR对血清中的关键基因进行验证。 6.将76名结核性溃疡的患者随机分为两组,以复方五凤草液为实验组,以康复新液为对照组,以治疗前及治疗后第7天、第14天、第21天、第28天为观察时间节点,以创面的愈合率为临床疗效指标,以血常规及肝肾功能为安全性指标,利用ELISA及qRT-PCR对血清及组织中的关键基因在不同时间节点的蛋白及mRNA的表达变化情况进行观察。 结果: 1.共筛选出结核性溃疡与正常人体对照之间的差异表达基因19个,分别为CXCL10、GBP1、SLAMF8、IDO1、C1QB、CARD17、WARS、ANKRD22、LAP3、ETV7、TRIM22、APOL6、OAS1、DDX60、GBP3、RTP4、P2RY14、SAMD9L和XAF1,均为上调基因。 2.GO富集分析显示,差异表达基因主要参与单核细胞趋化性调节、抗病毒免疫反应、干扰素-β等功能;KEGG信号通路富集显示,差异表达基因主要参与NOD样受体信号通路、感染性疾病等方面。 3.通过分析PPI网络及Cytoscape的MCC评分,筛选出GBP1作为关键基因,GBP1的连接节点数及MCC评分均处于核心地位。GSEA富集分析证实高表达GBP1组血液样本中显著富集的途径与肺外结核组基本一致,GBP1与肺外结核高度相关。 4.qRT-PCR证实GBP1的mRNA在结核性溃疡患者的血清中高表达,差异具有统计学意义(P<0.05)。 5.ELISA及qRT-PCR证实GBP1在结核性溃疡患者的血清及组织中随着治疗周期的增加逐渐降低,创面愈合率逐步升高。在21天时实验组和对照组中GBP1的表达开始有明显差异,具有统计学意义(P<0.05)。复方五凤草液作为外用药物的治疗效果明显优于康复新液。 结论: 1.复方五凤草液可加速创面愈合,临床疗效显著,值得运用推广。 2.利用生物信息学分析所筛选出来的关键基因GBP1可能成为复方五凤草液治疗结核性溃疡的潜在靶点。