基于基因芯片整合分析筛选及验证BeWo细胞合体化相关调控因子

发布时间：2020-10-25 04:16

　　 目的:合体滋养层细胞(syncytiotrophoblast,STB)是一类多核化上皮细胞位于人类胎盘最外层,由单核滋养细胞(cytotrophoblast,CTB)分化、融合而来,肩负妊娠维持关键激素的分泌和母胎间营养交换的重要职责,也是母胎屏障重要组成部分之一。然而,目前关于胎盘滋养细胞的合体化过程的调控机制仍不明确。本研究即利用生物信息学的方法筛选并初步验证潜在调控绒毛膜癌BeWo细胞合体化调控的关键基因。方法:从GEO数据库检索并下载BeWo细胞合体化前后的基因芯片数据集,并利用生物信息学分析方法对所有相关数据集进行综合分析,筛选出差异表达基因并进行GO及KEGG聚类分析,进一步通过PPI蛋白互作网络寻找节点基因,最后利用qRT-PCR验证候选基因在合体化前后的差异表达。结果:从2组数据中共筛选出137个差异表达基因,其中25个差异基因为2组数据集共有,参与细胞迁移、细胞黏附、激素代谢、MAPK信号通路等。进一步借助蛋白质互作网络分析,得到3个候选基因并通过qRT-PCR验证,结果与信息分析结果一致。结论:本研究为滋养细胞合体化研究提供了潜在靶基因,也为解析其分子调控机制提供了线索。
【部分图文】：

鞅泶锘?颍ㄍ?E）。2.3差异基因富集分析将137个差异表达基因进行GO和KEGG功能及通路富集分析。GO富集分析结果显示，差异表达基因在生物学过程中聚类于细胞粘附、细胞迁移、干细胞增殖调控、血管生成以及激素代谢等；细胞组件中聚类于细胞紧密连接、细胞粘附、细胞外基质等；分子功能中聚类于激素活动、氨基酸跨膜转运、生长因子活性等（图3A）。KEGG通路富集分析结果显示，差异表达基因聚类于MAPK、FoxO及细胞因子与其受体互作等信号通路（图3B）。A.GSE66840数据集Hclust聚类分析B.GSE100095数据集Hclust聚类分析图1芯片数据Hclust聚类分析A.GSE66840芯片数据火山图B.GSE66840芯片数据差异表达基因热图C.GSE100095芯片数据火山图D.GSE100095芯片数据差异表达基因热图E.GSE66840和GSE1000952组差异表达基因Venn图图2BeWo细胞系合体化前后差异基因筛选cAMP3cAMP1cAMP2BeWo3BeWo1BeWo2403020100706050403020100PKA3PKA2PKA1EPAC1EPAC3EPAC2BeWo3BeWo1BeWo210.07.55.02.50.0-log10P值-202log2foldchangeGSE100095logFCis1.2Thenumberofupgeneis42Thenumberofupgeneis28-log10P值9630-2log2foldchange02changeDOWNNOTUPheatmapGSE1000951210864PKA_3PKA_2PKA_1bewo_6bewo_4bewo_5GSE66840672545GSE100095141210864changeDOWNNOTUPGSE66840logFCis1.2Thenumberofupgeneis76Thenumberofupgeneis16heatmapGSE66840cAMP_3cAMP_1cAMP_2BeWo_3BeWo_2BeWo_1—1044—

及激素代谢等；细胞组件中聚类于细胞紧密连接、细胞粘附、细胞外基质等；分子功能中聚类于激素活动、氨基酸跨膜转运、生长因子活性等（图3A）。KEGG通路富集分析结果显示，差异表达基因聚类于MAPK、FoxO及细胞因子与其受体互作等信号通路（图3B）。A.GSE66840数据集Hclust聚类分析B.GSE100095数据集Hclust聚类分析图1芯片数据Hclust聚类分析A.GSE66840芯片数据火山图B.GSE66840芯片数据差异表达基因热图C.GSE100095芯片数据火山图D.GSE100095芯片数据差异表达基因热图E.GSE66840和GSE1000952组差异表达基因Venn图图2BeWo细胞系合体化前后差异基因筛选cAMP3cAMP1cAMP2BeWo3BeWo1BeWo2403020100706050403020100PKA3PKA2PKA1EPAC1EPAC3EPAC2BeWo3BeWo1BeWo210.07.55.02.50.0-log10P值-202log2foldchangeGSE100095logFCis1.2Thenumberofupgeneis42Thenumberofupgeneis28-log10P值9630-2log2foldchange02changeDOWNNOTUPheatmapGSE1000951210864PKA_3PKA_2PKA_1bewo_6bewo_4bewo_5GSE66840672545GSE100095141210864changeDOWNNOTUPGSE66840logFCis1.2Thenumberofupgeneis76Thenumberofupgeneis16heatmapGSE66840cAMP_3cAMP_1cAMP_2BeWo_3BeWo_2BeWo_1—1044—

及激素代谢等；细胞组件中聚类于细胞紧密连接、细胞粘附、细胞外基质等；分子功能中聚类于激素活动、氨基酸跨膜转运、生长因子活性等（图3A）。KEGG通路富集分析结果显示，差异表达基因聚类于MAPK、FoxO及细胞因子与其受体互作等信号通路（图3B）。A.GSE66840数据集Hclust聚类分析B.GSE100095数据集Hclust聚类分析图1芯片数据Hclust聚类分析A.GSE66840芯片数据火山图B.GSE66840芯片数据差异表达基因热图C.GSE100095芯片数据火山图D.GSE100095芯片数据差异表达基因热图E.GSE66840和GSE1000952组差异表达基因Venn图图2BeWo细胞系合体化前后差异基因筛选cAMP3cAMP1cAMP2BeWo3BeWo1BeWo2403020100706050403020100PKA3PKA2PKA1EPAC1EPAC3EPAC2BeWo3BeWo1BeWo210.07.55.02.50.0-log10P值-202log2foldchangeGSE100095logFCis1.2Thenumberofupgeneis42Thenumberofupgeneis28-log10P值9630-2log2foldchange02changeDOWNNOTUPheatmapGSE1000951210864PKA_3PKA_2PKA_1bewo_6bewo_4bewo_5GSE66840672545GSE100095141210864changeDOWNNOTUPGSE66840logFCis1.2Thenumberofupgeneis76Thenumberofupgeneis16heatmapGSE66840cAMP_3cAMP_1cAMP_2BeWo_3BeWo_2BeWo_1—1044—
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