7+线粒体自噬，热点基因集分析，都是常规思路

2023-07-30 11:19 作者:此外特为自己 0人读过 | 我要投稿

线粒体自噬分析

白癜风是一种后天获得的自身免疫性色素脱失性皮肤病，其发病机制不明确。线粒体功能失调对白癜风有重要贡献，而线粒体自噬对于清除受损线粒体至关重要。通过生物信息学分析，确定与线粒体自噬相关基因在白癜风和免疫浸润中可能扮演的角色。

PMID: 37287971

白癜风中差异表达基因(DEGs)的鉴定和功能富集分析。

研究白癜风中的差异表达基因（DEGs），从GEO数据库下载了GSE53146和GSE75819的原始基因表达数据。经过数据预处理和清洗，我们调整了批次效应（图1A，B），并对两个数据集的表达矩阵进行了标准化。箱线图的趋势几乎呈直线（图1C，D）。然后，采用调整后的P值<0.05，|logFC|>0.5的阈值来筛选GSE53146和GSE75819的联合数据集中的DEGs。共鉴定了3950个DEGs，其中包括2065个上调的DEGs和1885个负调节的DEGs。在火山图（图1E）中展示了DEGs，并在热图中展示了前20个DEGs（图1F）。

然后，对DEGs进行了GO和KEGG富集分析。研究结果显示，最丰富的GO关键词涉及到蛋白酶体蛋白、RNA和mRNA的降解过程，线粒体翻译，含蛋白复合物的解聚，线粒体翻译的终止和延伸（生物过程，BP）；核糖体，线粒体的基质和核糖体蛋白复合物（细胞组分，CC）；转录共调控因子活性，ATP酶活性，钙粘蛋白活性，类泛素蛋白连接酶结合以及核糖体结构成分（分子功能，MF）（图2A）。根据KEGG富集研究，DEGs在神经退行性和多种疾病途径中发挥着重要作用，包括阿尔茨海默病、肌萎缩性侧索硬化症、人类乳头瘤病毒感染和亨廷顿病（图2B）。

筛选白癜风中差异表达的与线粒体自噬相关基因

共检测到24个与线粒体自噬相关的DEGs，其中有12个高表达基因（图3A）和12个低表达基因（图3B）。接下来，对这24个与线粒体自噬相关的基因进行了GO和KEGG富集分析，以揭示其功能。这些与线粒体自噬相关的DEGs主要富集在线粒体的巨噬细胞自噬和自噬过程（生物过程，BP），细胞器外膜和线粒体（细胞组分，CC），组蛋白去乙酰化酶结合和泛素蛋白连接酶结合（分子功能，MF）（图3C）。在KEGG富集分析中，这24个与线粒体自噬相关的DEGs参与了动物的线粒体自噬和自噬过程、NOD样受体信号通路、神经退行性疾病的途径和志贺氏菌病（图3D）。圆环图显示了KEGG分析中涉及这24个与线粒体自噬相关DEGs的前五个富集信号通路（图3E）。

火山图（图4A）和热图（图4B）显示了来自微阵列GSE53146和GSE75819的线粒体自噬相关基因。图4C展示了白癜风病变和对照中线粒体自噬相关DEGs的差异表达情况。表达上调的基因包括GABARAPL2、USP8、TAX1BP1、FUNDC1、TOMM7、TBK1、TBC1D15、MAPK9、OPTN、RHOT1、BNIP3L和USP15。下调的基因包括RELA、ATG9A、TBC1D17、MFN2、SP1、SRC、BVL2L1、GABARAP、PINK1、TP53、TFE3和SQSTM1（图4C）

随后，我们利用STRING数据库和Genemania数据库构建了一个由24个线粒体自噬相关DEGs组成的PPI网络（图5A，B），展示了这些差异表达的线粒体自噬相关基因之间的相互作用。

hub基因的筛选及其诊断价值

通过LASSO回归算法鉴定出7个基因（图6A）。而随机森林算法鉴定出的前10个基因显示在图6B中，包括GABARAPL2、SP1、USP8、RELA、MFN2、TBC1D17、ATG9A、SRC、TAX1BP1和BCL2L1。在取交集后，最终确认了由LASSO回归算法和随机森林算法共享的5个枢纽基因 [γ-氨基丁酸受体相关蛋白样2（GABARAPL2）、特异性蛋白1（SP1）、泛素特异性蛋白酶8（USP8）、RELA原癌基因、NF-kB亚基（RELA）和TBC1域家族成员17（TBC1D17）]（图6C）。展示了这5个枢纽基因相互之间的相互作用（图6D。这些AUC值表明所有5个与线粒体自噬相关的枢纽基因对于白癜风具有较高的特异性（图6E）