在骨关节炎患者中鉴定基基基因的差异表达基因是基于表观基因组和转录基因组数据
Zhen-Chen Chu1,2, Ting Cong2,3, Jian-Yu Zhao1
1Department of Orthopedics, First Affiliated Hospital of Dalian Medical University, Dalian, Liaoning, China.
Frontiers in medicine
|July 19, 2023
概括
这项研究通过表观遗传学和基因表达分析确定了与骨关节炎 (OA) 相关的三个关键基因 (HTRA1,P2RY6,RCAN1). 这些发现为早期诊断和这种退行性关节疾病的新疗法提供了潜在的目标.
科学领域:
- 基因组学和表观遗传学
- 分子生物学分子生物学
- 骨关节炎研究 骨关节炎研究
背景情况:
- 骨关节炎 (OA) 是一种常见的退行性关节疾病,是严重的公共卫生问题.
- 人们越来越认识到表观遗传变化是关节炎发病的关键因素,为早期诊断和干预提供了潜力.
- 早期,有针对性的治疗可以防止与晚期OA相关的昂贵后果和不良预后.
研究的目的:
- 通过将基因差异表达分析和权重基因共同表达网络分析 (WGCNA) 与表观基因组微阵列数据相结合,识别与骨关节炎 (OA) 相关的枢纽基因.
- 探索已识别的枢纽基因在OA病变发生过程中的潜在作用及其与特定信号通路的关联.
- 在OA患者中验证候选枢纽基因的表达水平.
主要方法:
- 来自两个OA数据集 (GSE114007,GSE73626) 的转录组和表观组微阵列数据的综合分析.
- 使用R软件进行差异基因表达和甲基化分析,以识别差异表达基因 (DEG) 和差异甲基化基因 (DMG).
- 应用WGCNA来识别与OA表型最强相关的模块,并将其与DEG/DMG交叉,以找到枢纽基因,然后进行基因组变异分析 (GSVA) 和qRT-PCR/Western Blotting验证.
主要成果:
- 鉴定了三个枢纽基因:HTRA1,P2RY6和RCAN1,它们分别甲基化并以OA表达.
- GSVA揭示了HTRA1在上皮层-介质细胞转换 (EMT) 和峰结路径中的丰富,P2RY6在过氧体,凝血和EMT中的丰富,RCAN1在EMT,TGF-β信号和糖解中的丰富.
- 这些枢纽基因的表达水平在OA患者中与健康对照人群相比通过qRT-PCR和Western Blotting得到了验证.
结论:
- HTRA1,P2RY6和RCAN1可能通过诱导状细胞缩,调节细胞外基质和调节巨细胞炎症反应来促进OA.
- 这些已识别的枢纽基因为早期诊断和治疗骨关节炎提供了新的见解和潜在的治疗点.
- 表观遗传修饰和基因表达模式在OA的发展和进展中发挥着关键作用.
