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绝经后骨质疏松小鼠颌骨骨髓间充质干细胞差异miRNA检测及靶基因分析
杨杉杉, 张为, 胡小华, 杨晓红
2024 (6):
561-571.
doi: 10.19439/j.sjos.2024.06.001
摘要
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目的: 通过生物信息学方法探讨绝经后骨质疏松(postmenopausal osteoporosis,POP)小鼠模型颌骨骨髓间充质干细胞(mandibular bone marrow mesenchymstem cells, MBMSCs)的差异miRNA表达谱和miRNA预测靶基因,为 POP 的诊治和预防提供新的靶点。方法: 通过卵巢切除术建立绝经后骨质疏松小鼠模型,采用全骨髓贴壁法获取MBMSCs,利用微阵列测序技术对MBMSCs进行芯片检测。随后,对检测结果进行miRNA鉴定和预测分析,并预测miRNA的靶基因。对预测靶基因结果进行基因本体论(GO)分析、基因数据库(KEGG)富集分析以及蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络分析,通过 Degree、Betweenness 和 Closeness 等3种算法筛选出关键Hub基因。采用GraphPad Prism 8.0及R语言对数据进行统计学分析。结果: 以P<0.05为阈值,获得84个差异表达miRNA,其中,上调33个,下调51个。对84个差异 miRNA 的预测靶基因 mRNA 进行GO、KEGG 富集分析,发现涉及多种生物学过程及相关通路,其中,130个靶基因 mRNA 富集于“调节干细胞多能性”的信号通路,对富集于该通路的130个预测靶基因mRNA绘制 PPI 网络图并进行 Hub 基因筛选,最终得到可靠度较高的7个Hub基因,分别是Ctnnβ1、Hras、Kras、Akt1、Mapk3、Smad3和Smad2。其中,与OP有显著相关性的基因分别是Ctnnβ1、Akt1、Mapk3、Smad3和Smad2。结论: 在POP小鼠MBMSCs 细胞中发现的差异 miRNA,有可能作为 POP 潜在的生物标志物,为POP的诊治提供新的思路及理论依据。
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