脊髓损伤后痉挛相关基因的生物信息学分析

目的:对大鼠脊髓损伤(SCI)后痉挛相关基因进行生物信息学分析,探索SCI后痉挛发生的分子机制。方法:在GEO数据库下载SCI后痉挛的基因表达谱芯片数据GSE16710,采用在线工具GEO 2R筛选差异表达基因(DEG),筛选标准为P<0.05及|log2FC|≥1,通过火山图进行可视化;使用DAVID数据库对筛选的DEG进行GO功能富集和KEGG通路分析,使用ImageGP可视化;通过STRING数据库构建DEGs的蛋白-蛋白互作(PPI)网络分析,利用Cytoscape软件进行可视化,并运用CytoHubba插件和DEPs的degree值筛选PPI网络中前10位的关键基因。结果:总共筛选得到313个DEGs,其中有92个上调基因和221个下调基因;GO富集分析结果发现DEGs主要集中在谷氨酸能突触传递的调节、突触传递的正向调节、神经元投射发展的调节及磷脂酰肌醇-3激酶信号等生物学过程上;KEGG通路分析表明,DEGs主要富集在长时程增强、谷氨酸能突触、MAPK信号途径及cAMP信号途径等通路上;PPI分析发现,Mapt、Gad1、Gria2、Fmr1、Reln、Mbp及Cav1等前10位是关键基因。结论:通过生信工具分析了SCI后痉挛中的关键DEGs和通路,帮助理解其分子机制及在痉挛发生、发展过程中的作用,为该病的治疗提供了理论依据。