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基于信息學分析的帕金森病額葉基因表達譜研究
關鍵詞：帕金森病 額葉 非運動癥狀 抑郁 生物信息學
摘要：目的采用生物信息學方法分析帕金森病(Parkinson disease,PD)患者額葉組織的基因表達譜,來探索PD抑郁相關的機制。方法從Gene Expression Omnibus(GEO)數據庫中使用“Parkinson disease”進行檢索,并限定組織來源為人類(Homo sapiens)及檢測方法為表達譜芯片(Expression profiling by array),獲取2019年3月20日前GEO數據庫中的所有生物信息數據。使用ImaGEO(Integrative Gene Expression Meta-Analysis fromGEO database)、DAVID(the Database for Annotation,Visualization and Integrated Discovery)、STRING在線工具及Cytoscape 3.6.1軟件進行數據分析。結果根據檢索條件,獲得了2個數據集,共45個樣本(PD組24個,健康對照組21個)。與健康對照組相比,PD組的額葉中總共有236個基因表達存在差異,其中146個基因表達水平增高,90個基因表達水平下降。根據基因本體論分析及京都基因和基因組數據庫分析,該差異基因主要富集在突觸后膜、細胞膜成分、突觸后膜密集區、髓鞘等結構。差異基因參與了和PD發生有關的多巴胺能、谷氨酸能及γ-氨基丁酸能等神經突觸的生物過程、抑郁的發生過程和多條信號通路(如:絲裂原激活蛋白激酶信號通路、p53信號通路及Wnt信號通路);其中關鍵蛋白是NFKBIA、NRXN1和RPL35A。結論PD患者額葉的基因表達與PD抑郁發生有關。該研究為進一步理解PD抑郁的發病機制提供了理論依據。
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