基于GEO数据库甲状腺相关性眼病差异基因免疫浸润机制研究

目的 利用GEO数据库,对甲状腺相关性眼病基因数据进行差异分析、富集分析和免疫浸润分析,为深入了解甲状腺相关性眼病免疫相关机制提供理论依据.方法 通过GEO数据库检索"Graves disease",选定甲状腺相关性眼病前眼眶表达基因作为试验组,正常人前眼眶表达基因作为对照组,利用STRING数据库对差异基因进行蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)分析,筛选核心基因;并利用R软件对差异基因进行GO和KEGG富集分析;同时利用CIBERSORT反卷积法对22种免疫细胞在甲状腺相关性眼病中的浸润情况进行分析.结果 根据GEO数据库进行差异分析,获得差异基因315个,其中下调基因220个,上调基因95个;将差异基因进行PPI分析,筛选核心基因56个,其中前5位主要核心基因分别是FOS、JUN、CXCL8、ITGAM和CXCL12;GO富集分析显示生物过程460个,细胞成分6个,分子功能36个,主要涉及细胞趋化性、白细胞趋化性、粒细胞趋化性、白细胞迁移、单核细胞迁移等生物过程;KEGG富集分析显示信号通路20条,主要涉及细胞因子-细胞因子受体相互作用、PI3K-Akt信号通路、白细胞介素-17信号通路、NF-κB信号通路、Toll样受体信号通路、破骨细胞分化等信号通路;免疫浸润结果显示试验组中单核细胞、浆细胞、中性粒细胞显著增高,M2巨噬细胞和未活化的静息肥大细胞显著减少,免疫细胞相关性分析中,浆细胞与活化的肥大细胞呈显著正相关(r=0.64),单核细胞、未活化的自然杀伤细胞均与中性粒细胞呈显著正相关(r=0.61、0.62),调节性T细胞与CD8+T细胞呈显著正相关(r=0.60).未活化的静息肥大细胞与浆细胞、活化的肥大细胞均呈显著负相关(r=-0.71、-0.68),单核细胞与M2巨噬细胞、未活化的静息肥大细胞均呈显著负相关(r=-0.71、-0.66),未活化的自然杀伤细胞与活化的自然杀伤细胞呈显著负相关(r=-0.71).试验组与对照组组间的免疫浸润差异分析提示,在试验组中单核细胞和中性粒细胞显著增高(P＜0.05),而M2巨噬细胞和未活化的静息肥大细胞显著减少(P＜0.05).结论 甲状腺相关性眼病中存在各类免疫细胞不同程度的浸润,免疫应答和炎症反应贯穿疾病始终.