基于生物信息学分析湿性年龄相关性黄斑变性的氧化应激相关基因及靶向防治中药筛选

目的 利用生物信息学方法筛选湿性年龄相关性黄斑变性(wet age-related macular degeneration,w AMD)的氧化应激相关差异表达基因及靶向中药,以期为wAMD的预防和治疗提供新思路。方法 从GEO数据库中筛选数据集,利用R软件limma包筛选差异基因,从Genecard数据库筛选氧化应激差异基因,并利用韦恩图得到共有基NK cell biology因。应用Metascape对氧化应激差异基因进行基因本体(gene ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)分析,并通过String数据库构建蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络,再通过CE-616452抑制剂ytoscape软件筛选出wAMD中氧化应激的关键(Hub)基因Taurine试剂。采用GSE103060数据集验证Hub基因的差异表达。利用Coremine Medical预测靶向中药。结果 经筛选共得到差异表达基因1 874个,其中上调基因747个,下调基因1 127个。KEGG富集分析表明,差异表达基因主要富集于细胞外基质受体相互作用、黏附斑激酶通路、河马(Hippo)信号通路、晚期糖基化终末产物-晚期糖基化终末产物受体(advanced glycation end products-receptor for advanced glycation end products,AGE-RAGE)信号通路、钙信号通路和磷脂酰肌醇-3-羟激酶(phosphatidylinositol-3-hydroxykinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)信号通路。通过PPI网络筛选得到与w AMD氧化应激密切相关的8个Hub基因,分别为IL6、EGFR、HIF1A、APOE、FN1、PPARG、EDN1和NGF。最后在GSE103060数据集中验证了以上Hub基因的显著差异表达。利用Coremine Medical预测人参、黄芪、枸杞子、丹参、银杏叶等可作为预防或治疗wAMD的靶向中药。结论 通过对w AMD芯片的挖掘和生物信息分析,差异基因主要富集于氧化应激的相关通路与wAMD的氧化应激相关基因引起的。防治wAMD的首选中药为人参、黄芪、枸杞子、丹参和银杏叶等26种。这将对理解和探索wAMD的中医药防治策略有重要意义。