基于生物信息学探讨骨关节炎miRNA-mRNA调控网络的作用机制

目的：以生物信息学为例，探讨miRNA－mRMA调控网络地区骨关节炎的发病机制，筛选Hub基因，分析其在骨关节炎中的分子调控机制。方法：从GEO数据库中获取miRNA骨关节炎芯片数据集（GSE105027）和mRNA骨关节炎芯片数据集（GSE55235），并分析其差异。通过FunRich软件预测差异表达miRNAs的转录因子、功能富集分析和靶基因预测，然后将预测的靶基因与差异表达mRNAs交叉匹配，获得miRNAmRNA调控网络。然后利用STRING数据库和Cytoscape软件构建蛋白质相互作用网络，筛选Hub基因。最后，利用R语言分析了Hub基因的主要生物学功能和相关信号通路。结果：（1）265名miRNAs员工和838名mRNAs员工表达存在差异。（2） 在265个miRNAs，共预测了203个转录因子，其中早期生长反应因子1（EGR1）的差异最为显著。富集分析表明SmiRNAs主要涉及核碱基、核苷、核苷酸和核酸代谢、细胞生长和转录的调控。（3） 预计总共有3572个靶基因。根据miRNA和mRNA之间的负监管关系，选择了96家mRNAs和25家miRNAs。（4） 原癌基因Jun（JUN大学）、原癌基因、Fos（FOS）、白介素6（IL－6）、肿瘤坏死因子（TNF）、白介素1（IL－1）和趋化因子CXCL8（CXCL8）是蛋白质相互作用网络中的Hub基因。（5） 富集分析主要包括生物过程，如对脂多糖的反应、对细菌来源分子的反应以及DNA结合转录因子活性的调节，涉及IL－17、Toll样受体、age rage、TNF和NOD样受体的信号通路。结论：成功筛选并构建了miRNA-mRNA调控网络骨关节炎，在一定程度上阐明了miRNA和靶基因在骨关节炎发生发展中的分子调控机制。