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急性肾损伤(Acute kidney injury,AKI)是临床中常见的急重症之一,据估计,我国2013年约有290万成年住院患者罹患AKI,其中约70万患者死亡。血肌酐和尿量是诊断AKI的重要指标,但上述指标受诸多因素的影响。近年,随着人类基因组学及生物样本大数据库的构建发展,对AKI相关数据的合理利用,能够帮助我们发现新型标记物,挖掘出基因层面潜在的病理生理学机制。目的:1.基于生物信息学理论挖掘AKI转录组芯片数据的信息特征;2.寻找能够早期预测AKI的新型准确的生物标记物;3.探讨该标记物相关的病理生理机制。方法:1.检索在欧洲生物信息学研究所(European bioinformatics institute,EBI)和美国国家生物技术信息中心数据库(National Center for Biotechnology Information,NCBI)中AKI相关的转录组芯片数据集;2.利用网页工具、R软件等对数据集的每一项研究中的实验组和对照组数据进行差异表达基因(Differentially expressed genes,DEGs)计算分析;3.利用“clusterProfiler”R软件包进行DEGs的基因功能注释,并同步构建功能互作网络;4.利用“clusterProfiler”R软件包及GSEA软件对DEGs进行通路富集分析,同时采用“VennDiagram”软件包交叉比较结果,寻找关键信号通路。结果:1.筛选得到GSE85957,GSE58438,GSE52004和GSE27274四个数据集。2.GSE85957数据集中,1mg/kg、3mg/kg顺铂在第3、5、8、26天的诱导模型,DEGs分别有1201、842、1849、1255、3940、3343、5220、2372个。比较1mg/kg的不同时间组,得到2个始终上调和1个下调表达的基因;在3mg/kg时,有109个始终上调和52个始终下调表达的基因,3mg/kg比1mg/kg组增加了158个DEGs,包括MDM2、JUNB、CD44等,而后将所有的实验组共同比较后,得到3个表达一致的DEGs,分别为NR1D1,CDKN1A,LINGO4,其中前两者为一致上调,后者为一致下调。3.在GSE52004中,有1559个DEGs,其中包括744个上调和815个下调基因;在GSE27274中,有587个DEGs,其中,有233个上调和354个下调基因;在GSE58438中,有721个DEGs,包括438个上调和283个下调基因。4.综合所有数据集,得到10个共同DEGs,为TUBB6、LAMC2、PVR、ANXA2、FBLIM1、CD44、EGR2、RUNX1、ATF3、JUNB。5.经过GO注释和KEGG通路富集分析,我们得到,在AKI中涉及DNA损伤修复、调控细胞周期以及对各类代谢产物的应激反应等主要功能,JUNB位于功能的关键位置,涉及的共同关键信号通路为MAPK信号通路。结论:1.JUNB为AKI疾病的关键调控靶点,具备一定的生物标记物潜质。2.DNA损伤存在于AKI的早期,JUNB与DNA损伤、细胞周期阻滞相关,并由MAPK信号通路介导这一过程。AKI中,MAPK通路至使JUNB表达上调,引起细胞周期阻滞应对DNA损伤以在AKI早期提供有利的保护机制,但随着JUNB表达增加,可能会导致细胞周期阻滞的延长而引起出现纤维化。因此,JUNB将有可能成为AKI早期发病的生物标志物,揭示AKI-CKD进展的新的病理生理机制,而参与这一作用机制的上、下游相关蛋白可能是评估AKI的重要指标。