关键词:
动脉粥样硬化
斑块,动脉粥样硬化
坏死性凋亡
基因
摘要:
目的基于数据挖掘探究影响动脉粥样硬化(AS)斑块不稳定性的坏死性凋亡相关关键基因。方法从基因表达综合(GEO)数据库下载GSE163154、GSE41571、GSE28829数据集,其中GSE163154数据集包括27例合并斑块内出血(不稳定AS斑块)组织和16例不合并斑块内出血(稳定AS斑块)组织,将其作为训练集;GSE41571数据集包括5例斑块破裂(不稳定AS斑块)组织和6例斑块未破裂(稳定AS斑块)组织,GSE28829数据集包括16例晚期斑块(不稳定AS斑块)组织和13例早期斑块(稳定AS斑块)组织,将这两个数据集合并后作为测试集。依次进行影响AS斑块不稳定性的坏死性凋亡相关基因的鉴定、影响AS斑块不稳定性的坏死性凋亡相关基因富集分析、蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络分析及候选核心基因筛选,然后通过主成分分析、受试者工作特征(ROC)曲线筛选核心基因。结果从GSE163154数据集中共筛选出7652个差异表达基因(DEGs),最终获得75个影响AS斑块不稳定性的坏死性凋亡相关基因。基因本体论(GO)功能富集分析结果显示:在生物过程(BP)方面,影响AS斑块不稳定性的坏死性凋亡相关基因主要参与细胞因子介导的信号通路;在细胞组分(CC)方面,影响AS斑块不稳定性的坏死性凋亡相关基因主要参与自噬体;在分子功能(MF)方面,影响AS斑块不稳定性的坏死性凋亡相关基因主要参与细胞因子受体结合。京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析结果显示,影响AS斑块不稳定性的坏死性凋亡相关基因可能涉及脂质和AS、酪氨酸激酶(JAK)-信号传导子及转录激活子(STAT)信号通路、NF-κB信号通路、肿瘤坏死因子(TNF)信号通路、IL-17信号通路。PPI网络分析结果显示,最终选取的候选核心基因为TNF、IL1B、STAT1、TLR4、IFNG、STAT3、JAK2、IFNAR1、IFNGR1、TYK2、STAT2、STAT4、STAT5A、STAT5B、IL1A、IRF9、BCL2、CASP1、TNFRSF1A和CFLAR。主成分分析结果显示,测试集的不稳定AS斑块组织与稳定AS斑块组织可被明显区分开来,提示数据可靠。ROC曲线分析结果显示,JAK2、IFNGR1、TYK2、STAT2、STAT5A、CASP1预测测试集不稳定AS斑块的AUC分别为0.857、0.742、0.799、0.719、0.709、0.902,均>0.70,将其作为核心基因。结论JAK2、IFNGR1、TYK2、STAT2、STAT5A、CASP1是影响AS斑块不稳定性的坏死性凋亡相关关键基因。