尤红俊,赵倩倩,苟棋玲,董梦雅

    特发性扩张型心肌病(pediatric idiopathic dilated cardiomyopathy,PIDC)是儿童常见的心肌病,是造成儿童心力衰竭的主要原因之一,同时导致恶性心律失常、血栓栓塞和猝死在内的一系列不良结局。目前小儿扩张型心肌病(dilated cardiomyopathy,DCM)的早期诊治水平不断提高,但病因不明、缺乏精准治疗,此类患儿预后不容乐观[1-2]。本研究基于基因表达综合数据库(gene expression omnibus,GEO)中PIDC的二代测序数据,寻找疾病的差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),通过基因本体(Gene Ontology,GO)功能富集分析和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路富集分析探讨发病机制,并构建蛋白-蛋白互作(protein-protein interaction,PPI)网络,筛选其中的核心基因,整合其与心肌病及心力衰竭风险的关系,辅以免疫细胞浸润分析,寻找疾病发生发展过程中的关键基因,为疾病的精准靶向治疗提供依据。

    1 资料与方法

    1.1 数据下载及预处理

    在GEO[3-4]中搜索“pediatric idiopathic dilated cardiomyopathy”,选取数据集GSE99321,其由美国科罗拉多大学药理学系Tatman P等科研人员免费提供,采用GPL16791 Illumina HiSeq 2500 (Homo sapiens)为平台,收录14例小儿左心室组织二代测序数据,其中7例小儿PIDC作为试验组,另7例无心力衰竭小儿作为对照组。数据进行归一化预处理。

    1.2 差异表达分析

    采用统计软件R语言(版本4.1.1)“DESeq2”[5]包进行差异基因表达分析。以|log2(fold change)|≥1,P<0.05为DEGs的筛选条件。运用R语言ggplot2和pheatmap包绘制火山图和热图,进行DEGs可视化分析。

    1.3 GO功能富集和KEGG通路富集分析

    使用R语言clusterProfiler和org.Hs.eg.db(Homo sapiens)包对DEGs进行GO功能富集分析和KEGG通路富集分析[6-7]。GO富集分析分别在生物过程(biological process,BP)、细胞组分(cellular component,CC)和分子功能(molecular function,MF)三方面对基因进行功能注释[8] ......