韓小玲

【中圖分類號】R249【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】1672-3783（2020）11-33--01

動脈粥樣硬化（ atherosclerosis，As） 作為一種慢性炎癥性疾病，是目前導(dǎo)致心腦血管疾病的重要病因[1-2]。近年來由動脈粥樣硬化導(dǎo)致的心腦血管疾病呈逐漸增長的趨勢，嚴(yán)重危害人們身體健康，目前對于動脈粥樣硬化過程中涉及的機(jī)制還不明確，識別其進(jìn)程中的相關(guān)通路對闡明動脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展機(jī)制，尋找有效預(yù)防和治療策略具有重要意義，高通量芯片和測序技術(shù)的發(fā)展為人們探討疾病的發(fā)生發(fā)展機(jī)制提供了新的思路。在本研究中，我們將利用生物信息學(xué)分析方法識別動脈粥樣硬化進(jìn)程中的重要通路。

一材料與方法

1數(shù)據(jù)來源和處理

基于GEO數(shù)據(jù)庫下載動脈粥樣硬化數(shù)據(jù)集（GSE28829（https：//www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi？acc=GSE28829），探針注釋平臺為GPL570， 該數(shù)據(jù)集包括動脈粥樣硬化早期樣本13例及晚期動脈粥樣硬化樣本16例，基于R中GEOquery包進(jìn)行該數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)下載和整理，limma包進(jìn)行數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化和差異基因的識別。

2基因富集分析（GSEA分析）

利用limma包識別出動脈粥樣硬化晚期與早期樣本的差異基因后，借助軟件中的clusterprofiler包進(jìn)行KEGG分析，最終識別出其相關(guān)通路。

3統(tǒng)計學(xué)處理

本文章中涉及的統(tǒng)計學(xué)分析主要基于R3.6.1軟件完成，數(shù)據(jù)處理分析過程中FDR值小于0.05具有統(tǒng)計學(xué)意義。

二結(jié)果

1差異基因識別

數(shù)據(jù)下載后，經(jīng)探針重注釋及去除重復(fù)基因后，共獲取含有21655個基因29個樣本的數(shù)據(jù)集，利用R軟件中的limma包對歸一化后的樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行差異分析，設(shè)置差異條件：|logfoldchang|>1且FDR<0.05，最終篩選出符合差異條件的差異基因178個，其中，相對于早期動脈粥樣硬化者樣本，在晚期動脈粥樣硬化中上調(diào)基因154個，下調(diào)基因23個。

2GSEA分析

利用R軟件的clusterprofiler包對進(jìn)行差異分析的基因進(jìn)行GSEA，結(jié)果見表1，早期動脈粥樣硬化樣本與晚期動脈粥樣硬化樣本中基因富集的通路具有顯著差異性，在晚期動脈粥樣硬化樣本中，免疫相關(guān)通路顯著富集，而在早期動脈粥樣硬化樣本中，代謝相關(guān)通路顯著富集。

三討論

動脈粥樣硬化的主要病理過程是內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)生損傷，巨噬細(xì)胞吞噬氧化的低密度脂蛋白（ LDL） 膽固醇變成泡沫細(xì)胞集聚在動脈壁內(nèi)皮下形成脂質(zhì)斑塊[3-4]。一般認(rèn)為急性心腦血管事件是由不穩(wěn)定性斑塊破裂、血栓形成堵塞血管所導(dǎo)致[5]，目前關(guān)于動脈粥樣硬化誘導(dǎo)心腦血管疾病的分子機(jī)制仍缺乏清晰認(rèn)識。

動脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展過程中受多基因動態(tài)調(diào)控完成，在本研究中，我們利用GEO數(shù)據(jù)庫中相關(guān)動脈粥樣硬化數(shù)據(jù)集，從高通量的角度詮釋了動脈粥樣硬化早期和晚期通路的差異性，在早期動脈硬化階段，基因主要富集在代謝相關(guān)途徑，而在動脈硬化晚期階段，免疫相關(guān)的途徑則起到主要作用，本研究我們重新認(rèn)識動脈粥樣硬化，探討動脈粥樣硬化發(fā)生機(jī)制提供了理論基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

Thomas H，Diamond J，Vieco A，et al. Global atlas of cardiovascular disease 2000～ 2016： the path to prevention and control[J]. Glob Heart，2018，13（ 3） ： 143-163.

Lusis AJ. Atherosclerosis[J]. Nature，2000，407（ 6801） ： 233-241.

Moore KJ，Sheedy FJ，F(xiàn)isher EA，Macrophages in athero- sclerosis： a dynamic balance[J]. Nat Rev Immunol， 2013，13（ 10） ： 709-721.

Tabas I，Williams KJ，Boren J. Subendothelial lipoprotein retention as the initiating process in atherosclerosis： update and therapeutic implications[J]. Circulation， 2007， 116 （16）： 1832-1844.

Shankman LS，Gomez D，Cherepanova OA，et al. KLF4- dependent phenotypic modulation of smooth muscle cells has a key role in atherosclerotic plaque pathogenesis[J].Nat Med，2015，21（ 6） ： 628-637.