基于生物信息学的酒精性肝病关键基因筛选及验证

目的 利用生物信息学方法探索酒精性肝病(alcoholic liver disease,ALD)潜在的关键基因并通过实验验证,为寻找ALD潜在的生物标志物提供依据.方法 从美国国立生物技术信息中心(National Center for Biotechnolo-gy Information,NCBI)的公共基因芯片数据平台(Gene Expression Omnibus,GEO)的数据库下载两个基因表达谱芯片(GSE28619 和GSE100901),利用GEO2R筛选出酒精性肝病实验组与正常对照组的差异表达基因(differentially ex-pressed genes,DEGs),对DEGs进行基因本体论(gene ontology,GO)与京都基因和基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)信号通路的富集分析,进一步应用STRING数据库构建蛋白质的相互作用网络,用Cyto-scape来筛选出关键基因.构建 ALD小鼠模型,通过 RT-qPCR验证筛选出关键基因.结果 总共鉴定出 173 个DEGs,GO显示DEGs生物学功能主要涉及 5 个KEGG通路,包括补体和凝血级联、胆固醇代谢、视黄醇代谢、药物代谢-细胞色素P450、胆汁分泌相关信号通路,结合蛋白质相互作用网络(protein-protein interaction,PPI)和CytoHubba的结果,筛选出SERPINC1、AHSG、FGG、FGA、ITIH3、FGB、APOB、ALB和APOH 9 个关键基因,通过RT-qPCR检测验证,发现与WT小鼠相比,ALD小鼠肝脏ALB、APOB和FGB 的mRNA表达上调(P<0.05),而ITIH3、FGG和SER-PINC1 的 mRNA表达下调(P<0.05).结论 ALB、APOB、FGB、ITIH3、FGG、SERPINC1 有望成为ALD潜在的生物标志物.