基于GEO数据库联合分析高原病患者外周血差异表达miRNA及其上游转录因子和下游mRNAOACSTPCD

目的基于GEO数据库联合分析高原病患者外周血差异表达miRNA及其上游转录因子和下游mRNA,从而基于分子层面探讨高原病潜在的发病机制。方法(1)在GEO数据库获取与高原病相关的miRNA表达谱芯片(GSE90500数据集)和mRNA表达谱芯片(GSE29977数据集),再采用R语言3.6软件limma程序包筛选差异表达miRNA和差异表达mRNA。(2)利用FunRich软件预测差异表达miRNA的下游靶基因(mRNA)和上游转录因子,并对上游转录因子进行功能富集分析。使用R语言3.6软件、DAVID数据库对下游靶基因分别进行功能和通路富集分析。(3)对GSE29977数据集的差异表达mRNA与差异表达miRNA下游靶基因取交集,并根据miRNA及其靶基因的表达关系,筛选miRNA-mRNA调控轴。结果(1)共筛选出14个差异表达miRNA及其385个下游靶基因、123个上游转录因子。差异表达miRNA主要富集的转录因子包括EGR1、RREB1、MYF5和MEF2A。(2)上游转录因子涉及的生物学过程主要包括信号转导、核酸代谢的调节、脂肪酸代谢、糖代谢、细胞因子和趋化因子介导的信号通路、细胞周期等。下游靶基因富集的生物学过程主要包括转录调控、心肌细胞增殖、血管生成和染色质重塑等,富集的信号通路主要包括PD-L1表达和PD-1免疫检查点通路、细胞衰老、MTOR信号通路、MAPK信号通路及PI3K/AKT信号通路等。(3)共筛选得到443个差异表达mRNA,与差异表达miRNA的下游靶基因取交集后获得与高原病相关的5个核心mRNA,并构建出hsa-miR-155-5p-MYO1D调控轴。结论高原病中存在多个差异表达的miRNA,其上游转录因子EGR1、RREB1、MYF5、MEF2A可能是参与调控下游靶基因转录的核心因子;差异表达miRNA的上游转录因子和下游靶基因可能通过调控基因转录、细胞增殖与凋亡、炎症过程等生物学过程,共同参与高原病的发生、发展。hsa-miR-155-5p与下游靶基因MYO1D之间的调控关系可能在高原病的发生、发展中发挥重要的作用。