人臍帶間充質干細胞神經向分化與去分化基因表達譜分析

焦揚趙洪波劉平付旭鋒陳國棟羅曉曦桑雄波鄭冰蓉

·論著·

人臍帶間充質干細胞神經向分化與去分化基因表達譜分析

焦揚1,2趙洪波2劉平1付旭鋒1陳國棟1羅曉曦1桑雄波1鄭冰蓉1

目的 用生物信息學方法從公共基因芯片數據庫(GEO)中初步篩選出與人臍帶間充質干細胞（hUC-MSCs）神經向分化和去分化相關的生物學功能和對應的信號通路，分析蛋白互作關系，為進一步開展hUC-MSCs神經向分化和去分化的實驗研究提供指導信息。方法 在公共基因芯片數據庫GEO中搜尋hUC-MSCs神經向分化與去分化的基因芯片數據，用R和Bioconductor軟件包進行統計學分析，篩選差異基因；用GeneAnalytics在線分析工具進行GO分析和通路分析；用STRING數據庫進行差異表達基因對應的蛋白互作關系分析。結果 共篩選得到影響神經向分化和去分化過程的670個上調基因和1 458個下調基因；進一步對這些差異基因進行功能富集分析，發現上調過程的功能集中表現為促血管生成和細胞黏附，下調的生物學過程則主要和代謝相關；上調通路主要有與細胞增殖、分化、凋亡有關的ERK、血管生成和Akt等通路，下調通路主要有與細胞代謝和生物合成相關的萜類化合物骨架生物合成、Cholesterot Biosynthesis II和磷酸肌醇代謝等通路，其中特別的是，維持胚胎干細胞多能性的Nanog通路出現在下調通路中；蛋白互作網絡分析發現，與血管生成、細胞黏附相關的蛋白VEGFA、IL-6、FGF2、MMP和IL-8有較高的degree值。結論 影響hUC-MSCs神經向分化和去分化的因素很多，其中，促進血管生成、細胞黏附及細胞繁殖相關的基因、生物反應過程、信號通路及相關蛋白起著重要作用?！?br>