基于生物信息学途径筛选缺血性脑卒中关键基因及药物预测 - 于瑜; 王钟兴 (Zhongshan Daxue xuebao. Yixue kexue ban)
目的筛选缺血性脑卒中的关键基因及重要信号通路，预测可能对脑卒中有用的药物。方法从GEO数据库下载GSE98319基因芯片数据，该数据包含了假手术组、大脑中动脉梗塞组（MCAO）小鼠的基因芯片检测结果。用R语言的Limma包对数据进行差异表达分析，P<0.05且|log2FC|>0.6的基因为差异表达基因。借助STRING网站构建差异表达基因的蛋白质相互作用网络（PPIN）后由Cytoscape软件进行核心子网络筛选及可视化输出。筛选出核心基因后用实时荧光定量PCR（qRT- PCR）验证核心基因在脑缺血小鼠大脑皮层的表达情况。基因集富集分析（GSEA）算法用于京都基因与基因组百科全书（KEGG）和基因本体（GO）富集分析，以FDR<0.05作为富集标准。最后用Connectivity Map数据库预测脑卒中的潜在作用药物。结果共筛出521个差异mRNA，其中421个上调、100个下调，其中2个关键基因Drd4（P=0.000 019）和Hcar2（P=0.000 094）经qRT-PCR实验证实在脑缺血后表达均升高。4种小分子化合物艾司洛尔（Esmolol）、甲巯咪唑（Methimazole）、吐根酚碱（Cephaeline）、水仙环素（Narciclasine）可能对缺血性卒中有治疗作用。结论Drd4和Hcar2可能与缺血性卒中的发生发展密切相关。预测出的4种药物可为后续药物研究提供参考。