基于加权基因共表达网络分析识别心肌肥厚中的枢纽基因

目的 利用加权基因共表达网络分析(WGCNA)挖掘心肌肥厚的枢纽基因,并在动物中初步验证.方法 从基因表达综合数据库(GEO)中下载心肌肥厚的全基因组表达数据GSE36961,数据初处理后,用WGCNA构建共表达网络,识别与心肌肥厚发生相关的模块,并针对关键模块内基因进行功能注释(GO)和KEGG信号通路分析,利用可视化筛选枢纽基因,最后在心肌肥厚大鼠模型中初步验证枢纽基因.结果 在GSE36961中Blue模块和Turquoise模块与心肌肥厚相关性最高(相关系数分别为0.83和-0.81),模块基因分别富集于10条和64条KEGG信号通路.GO富集分析发现模块基因参与免疫系统调节、刺激反应和炎症反应等分子功能和生物学过程.由蛋白互作网络分析发现枢纽基因为APOB、CCND1、SOX9、MYC、APP,最后通过RT-qPCR实验在动物模型中验证,与WKY组相比,APOB、SOX9、CCND1、MYC和APP的mRNA水平在SHR组中分别升高1.57倍、1.81倍、2.64倍、1.99倍和2.61倍,与上述结果一致.结论 加权基因共表达网络分析方法是一个高效的系统生物学方法,应用本方法发现了心肌肥厚的枢纽基因,该研究对心肌肥厚发生的调控机制以及发现药物作用靶点提供了新的视野.