影響因子:4.415
本文從投稿到接收不到一個月時間屠列!
關(guān)于非腫瘤生信,我們也解讀過很多伞矩,主要有以下類型
1 單個疾病分析
2 單個疾病結(jié)合免疫浸潤笛洛,鐵死亡,自噬等相關(guān)分析
3 兩種相關(guān)疾病聯(lián)合分析扭吁,包括非腫瘤結(jié)合非腫瘤撞蜂,非腫瘤結(jié)合腫瘤或者非腫瘤結(jié)合泛癌分析
目前非腫瘤生信發(fā)文的門檻較低盲镶,有需要的朋友患者添加小編咨詢
生信分析咨詢
請關(guān)注生信小課堂
研究背景:急性心肌梗死(AMI)是最嚴(yán)重的心血管疾病之一。研究表明蝌诡,免疫系統(tǒng)對冠狀動脈疾病來說非常重要溉贿。外周血作為免疫系統(tǒng)的核心組成部分,由淋巴細胞浦旱、單核細胞和中性粒細胞等免疫細胞組成宇色,可能調(diào)節(jié)急性心肌梗死的過程,表明識別急性心肌梗死期間外周血的變化可能為新的治療途徑颁湖。
流程圖如下所示:
研究結(jié)果:
一宣蠕、差異基因的鑒定
使用R語言limma軟件包篩選AMI組和正常組間的差異表達基因(DEGs)。共鑒定出2102個差異表達基因甥捺。在這些DEGs中抢蚀,有781個基因表達上調(diào),1321個基因表達下調(diào)镰禾∶笄火山圖如圖2A所示。排名前50的DEGs熱圖如圖2B所示
二吴侦、加權(quán)基因共表達網(wǎng)絡(luò)分析
使用R語言中的GWCNA包對2102個DEGs進行進一步處理屋休,圖3A表示無標(biāo)度共表達網(wǎng)絡(luò)的軟閾值估計。接著备韧,DEGs被分為4個模塊劫樟,聚類樹狀圖如圖3B所示。每個模塊與AMI之間的相關(guān)性如圖3C所示织堂。結(jié)果表明叠艳,棕色和藍色分別是與AMI相關(guān)的最陰性和陽性模塊。在此捧挺,棕色模塊包括196個DEG虑绵,被認(rèn)為是與AMI相關(guān)的關(guān)鍵模塊。
三闽烙、功能富集分析
對棕色模塊中的196個DEGs進行GO和KEGG分析翅睛。GO分析顯示,棕色模塊中的DEGs富含154個生物過程(BP)黑竞、40個細胞成分(CC)和26個分子功能(MF)捕发。下圖4A-C顯示了排名前10的BP、CC和MF很魂。GO類別顯示“翻譯”扎酷、“核糖體亞單位”和“核糖體結(jié)構(gòu)成分”在棕色模塊中顯著富集。KEGG分析表明遏匆,棕色模塊涉及22條途徑法挨,包括“核糖體”谁榜、“單純皰疹病毒感染”和“剪接體”(圖4D)。
四凡纳、GSEA富集分析
使用GSEA軟件對AMI患者和對照組患者的所有基因表達數(shù)據(jù)中通路基因集的分布進行了研究窃植。結(jié)果顯示,AMI患者中有30/50基因組上調(diào)荐糜,24個基因組在FDR<25%時顯著富集巷怜。在對照組中,20/50基因組上調(diào)暴氏,11個基因組在FDR<25%時高度富集延塑。在AMI組, NFKB/TNFA信號顯著富集(圖5A)答渔,表明NFKB/ TNFA信號通路可能在AMI的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮關(guān)鍵作用关带。排名前六位基因集分別是(TNFA_SIGNALING_VIA_NFKB、IL6_JAK_STAT3_SIGNALING研儒、INFLAMMATORY_RESPONSE豫缨、缺氧、HEDGEHOG_SIGNALING端朵、APICAL_JUNCTION)如圖5A-F所示。
五燃箭、PPI網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建冲呢、模塊化分析和中心基因分析
為了探索棕色模塊中基因的相互作用,作者使用STRING數(shù)據(jù)庫構(gòu)建了一個蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)招狸,如圖6A所示敬拓。PPI網(wǎng)絡(luò)中有16個上調(diào)基因和98個下調(diào)基因。使用Cytoscape中的MCODE插件裙戏,確定了兩個模塊乘凸。模塊1包括20個節(jié)點和169條邊(圖6B),模塊2包括12個節(jié)點和30條邊(圖6C)累榜。在cytohubba插件中营勤,通過五種算法(MCC、DMNC壹罚、MNC葛作、Degree和EPC)獲得的前十個hub基因如表2所示。五種算法中重疊的hub基因通過維恩圖(圖6D)進行了分析猖凛,這兩個基因是RPL9和RPL26赂蠢。
圖6:
表2:
六、RPL9和RPL26蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建及GO分析
使用“GeneMania”工具辨泳,構(gòu)建了一個由22個基因組成的PPI網(wǎng)絡(luò)虱岂,涉及hub基因RPL9和RPL26(圖7A)玖院。GO分析顯示,22個基因主要富集在5個生物過程第岖、5個細胞成分和3個分子功能中难菌,如圖7B–D所示。以上結(jié)果提示绍傲,RPL9和RPL26作為AMI的hub基因可能參與了“細胞質(zhì)翻譯”和“核糖體生物發(fā)生”扔傅,表明在AMI的發(fā)病機制中可能發(fā)生強烈的核糖體變化。
七烫饼、研究對象的基線特征
本研究招募了22名參與者猎塞,并將其分為兩組(AMI(n=14)和對照組(n=8))。這兩組人在年齡和性別上無差異杠纵。所有參與者的人口統(tǒng)計學(xué)荠耽、臨床特征、藥物和實驗室數(shù)據(jù)如表3所示:
八比藻、在人群中驗證hub基因
使用RT-PCR法檢測AMI患者和對照組外周血中hub基因RPL9和RPL26的變化铝量。結(jié)果表明,與對照組相比银亲,AMI組RPL9和RPL26的表達水平均降低(圖8A慢叨,B),這與生物信息學(xué)分析一致务蝠。之后對RPL9和RPL24進行ROC曲線分析(圖8C拍谐,D)。結(jié)果顯示hub基因RPL9和RPL26具有強大的AMI識別能力馏段,可作為AMI的潛在生物標(biāo)記物轩拨。
總結(jié):
本研究從GEO數(shù)據(jù)庫中,共篩選出2102個差異表達基因(DEG)院喜。通過加權(quán)基因共表達網(wǎng)絡(luò)分析(WGCNA)探索了DEGs的共表達網(wǎng)絡(luò)亡蓉,并確定了關(guān)鍵模塊。GO分析和KEGG分析表明喷舀,棕色模塊中的基因主要富集在“核糖體亞單位”和“核糖體”中砍濒。基因集富集分析顯示元咙,“NFKB/TNFA信號”在AMI中顯著富集;基于蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)梯影,RPL9和RPL26被確定為關(guān)鍵hub基因。此外庶香,在AMI患者的外周血檢測結(jié)果表明甲棍,與對照組相比,AMI患者的RPL9和RPL26表達水平均下調(diào),并且ROC曲線分析結(jié)果顯示RPL9和RPL26具有強大的AMI辨識能力感猛,綜上七扰,該文章為AMI的潛在分子機制提供了線索和線索。