标题:Identification of key biomarkers and immune infiltration in the synovial tissue of osteoarthritis by bioinformatics analysis
骨关节炎滑膜组织关键生物标志物的鉴定及免疫浸润的生物信息学分析。

背景:骨关节炎(Osteoarthritis,OA)是最常见的慢性退行性关节病,主要表现为软骨退行性变、软骨下骨增生、骨赘形成和关节间隙狭窄。最近的研究表明,滑膜炎可能也是OA的一个重要病理改变。然而,OA滑膜炎的分子机制尚不清楚。
目标:本研究旨在通过生物信息学分析,鉴定骨关节炎滑膜组织中的关键生物标志物和免疫浸润。
材料和方法:GSE12021、GSE55235和GSE55457的基因表达谱从GEO数据库下载。利用LIMMA包被鉴定差异表达基因(DEGs),并进行功能富集分析。构建了蛋白质-蛋白质相互作用网络(PPI),并利用STRING和Cytoscape进行了模块分析。采用CIBERSORT算法分析OA与正常人滑膜组织的免疫浸润情况。
结果:共检测到106个差异表达基因,其中下调基因68个,上调基因38个。对PPI网络进行了评估,确定了包含14个hub基因的最重要模块。GO分析表明,hub基因在免疫细胞趋化性和细胞因子活性方面有显著的富集作用。KEGG信号通路分析表明,hub基因在类风湿关节炎信号通路、IL-17信号通路和细胞因子-细胞因子-受体相互作用信号通路中显著富集。骨关节炎组与正常对照组的免疫浸润情况差异显著。与正常组织相比,OA滑膜组织中记忆B细胞、幼稚CD4+T细胞、调节性T细胞、静息树突状细胞和静息肥大细胞所占比例较高,而幼稚CD4+T细胞、活化NK细胞、活化肥大细胞和嗜酸性粒细胞所占比例相对较低(P>0.05)。最后,通过RT-PCR检测11个hub基因的表达水平。结论。骨关节炎与正常人滑膜组织中hub基因和免疫浸润的差异可能为了解OA的发展提供新的线索。
DEGs的鉴定
对GSE12021、GSE55235和GSE55457的微阵列结果进行批量校正和标准化后,鉴定出DEGs。共检测到106个差异表达基因,其中下调基因68个,上调基因38个。所有下调基因和上调基因的火山图验证了结果(图1B)。图1A显示了DEG表达式热图。




利用STRING分析了DEGs的PPI网络(图3A)。最重要的模块,包括14个hub基因,是通过使用Cytoscape的MCODE插件获得的
可参考:STRING网站+Cytoscape软件制作精美蛋白互作网络图(PPI)






文章所用的研究方法很常规,但是一个突出的亮点是进行了湿实验验证,可以看出湿实验在文章的发表中还是具有很重要的地位的