绝经后骨质疏松症潜在铁死亡及细胞焦亡相关诊断生物标志物

背景:铁死亡及细胞焦亡可能在绝经后骨质疏松症的发生发展过程中起到作用,可能存在诊断绝经后骨质疏松症的相关生物标志物。目的:利用生物信息学手段寻找绝经后骨质疏松症过程中铁死亡及细胞焦亡相关的关键基因,以进一步阐明其生物学机制。方法:使用美国国家基因表达综合数据库(GEO数据库)下载绝经后骨质疏松症的数据集GSE56815和GSE7429,对两数据集进行预处理,借助R软件limma包进行数据差异表达分析,通过DIVID、KOBAS数据库进行富集分析,借助STRING、Cytoscape绘制蛋白互作网络,通过CytoHubba选取Hub基因,通过铁死亡基因数Rapamycin溶解度据库及细胞焦亡数据库筛选关键基因。利用CIBERSORT包测定绝经后骨质疏松症样本的免疫浸润情况,进行关键基因与免疫细胞的相关性分析。结果与结论:(1)于实验样本中共计筛选出30个绝经后骨Puromycin供应商质疏松症的差异基因,其中9个基因表达上调,21个基因表达下调;(2)GO、KEGG通路富集显示差异主要集中在丝氨酸型内肽酶活性、先天免疫反应、特殊颗粒管腔、肾素分泌等;(3)PPI网络显示差异基因的相关性,CytoHubba选出Degree值前10的Hub基因;(4)Hub基因与FerrDb铁死亡数据库及细胞焦亡数据集取交集得到关键基因ELANE、LCinsects infection modelN2;(5)受试者工作特征曲线及箱图表明,ELANE、LCN2在绝经后骨质疏松症血清样本中的表达较正常样本明显降低,具有良好的诊断价值;(6)免疫浸润分析显示,ELANE可能与记忆性静息CD4 T细胞、M0巨噬细胞、M2巨噬细胞有关,LCN2可能与M0巨噬细胞有关。