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目的心力衰竭(Heart failure,HF)是由多因素、多基因改变引起的一种复杂的临床综合征,是基因调控和环境影响共同作用的结果。目前,心力衰竭的早期诊断及临床治疗效果仍然不尽如人意,其症状和体征对于诊断的敏感性和特异性较低,实验室检查和影像学检查对于早期诊断和预后的价值还有待提升。有一部分研究采取外周血单个核细胞(Peripheral blood mononuclear cells,PBMCs)作为介质来筛选与心力衰竭相关的诊断标志物,但由于前处理流程复杂,在一定程度上限制了其在临床检验诊断方面的应用。为了方便临床直接检测,本研究采取外周血细胞(Peripheral blood cells,PBCs)作为实验材料,使用转录组测序(RNA-sequencing,RNA-seq)、生物信息学分析和实时荧光定量PCR(Quantitative real-time polymerase chain reaction,q RT-PCR)等技术,从心力衰竭患者的外周血细胞中鉴定出关键差异基因,筛选并验证出核酸诊断候选标志物,为临床诊断心力衰竭提供新的方向。方法为了更好地了解心力衰竭患者外周血细胞中基因表达的变化,并确定临床诊断的潜在特征,我们对8个心衰患者(心衰疾病组,HF组)和10个健康志愿者(健康对照组,HC组)的外周血细胞样本进行了转录组测序分析。使用FPKM(Fragments per kilobase per million mapped reads)值来表征基因表达量,并对两组样本进行聚类分析和共表达分析;通过筛选在两组中高表达的前20个基因,进一步描述心衰疾病组和健康对照组中外周血细胞基因表达谱的特征;为了检测出有意义的差异表达基因(Differentially expressed genes,DEGs),我们比较了各组的基因表达水平。使用GO(Gene Ontology)分析和KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)通路分析对心衰相关的DEGs参与的主要生物学功能和信号转导通路进行初步探究;对选取的DEGs在20个心衰患者及20个健康志愿者的外周血细胞样本中进行q RT-PCR检测,比较和验证DEGs的相对表达水平。结果聚类分析和基因表达量相关性分析表明,HF组与HC组明显分为两类,各组的基因表达水平整体上比较一致。以FPKM>1作为基线,对两组数据进行共表达分析发现,共有6123个基因在两组中共表达,在HF组中特异性表达的基因有766个,而HC组特异性表达基因的基因有1349个。差异表达分析结果显示,在HF组和HC组中共检测到252个DEGs,其基因表达模式在各组间差异显著,这些DEGs中,有121个在HF组中上调,131个在HF组中下调。GO和KEGG分析表明,这些DEGs主要与蛋白质靶向运输、翻译和大分子物质代谢等特定的生物过程,以及核糖体和吞噬体相关的通路有关。应用q RT-PCR技术对前10个差异表达的蛋白编码基因进行了倍数差异和表达水平的验证,发现S100A9、FTL和EEF1A1的表达变化与RNA测序结果高度一致,且受试者操作特征曲线(Receiver operating characteristic curve,ROC)曲线下面积(Area under curve,AUC)为0.800,提示这三个基因可能具有作为临床诊断生物标志物的潜能。结论S100A9、FTL和EEF1A1具有作为心力衰竭患者外周血核酸诊断生物标志物的可能,为心力衰竭提供了新的潜在的诊断价值,对进一步探究与其相关的信号途径和生物功能具有重要意义。