南京医科大学学报(自然科学版)

作者：苏思璇，尚彦星，段程伟，梁彩霞，张冬梅

单位：南通大学医学院病原生物学系，江苏 南通 226001 ；南通大学第二附属医院临床医学研究中心，江苏省人体免疫学医学重点学科/实验室建设单位，南通市代谢免疫学与疾病微环境重点实验室，南通市分子免疫学医学重点实验室，南京医科大学康达学院南通临床医学院，江苏 南通 226001,,南通大学第二附属医院临床医学研究中心，江苏省人体免疫学医学重点学科/实验室建设单位，南通市代谢免疫学与疾病微环境重点实验室，南通市分子免疫学医学重点实验室，南京医科大学康达学院南通临床医学院，江苏 南通 226001,,南通大学第二附属医院临床医学研究中心，江苏省人体免疫学医学重点学科/实验室建设单位，南通市代谢免疫学与疾病微环境重点实验室，南通市分子免疫学医学重点实验室，南京医科大学康达学院南通临床医学院，江苏 南通 226001,,南通大学第二附属医院临床医学研究中心，江苏省人体免疫学医学重点学科/实验室建设单位，南通市代谢免疫学与疾病微环境重点实验室，南通市分子免疫学医学重点实验室，南京医科大学康达学院南通临床医学院，江苏 南通 226001,,南通大学医学院病原生物学系，江苏 南通 226001 ；南通大学第二附属医院临床医学研究中心，江苏省人体免疫学医学重点学科/实验室建设单位，南通市代谢免疫学与疾病微环境重点实验室，南通市分子免疫学医学重点实验室，南京医科大学康达学院南通临床医学院，江苏 南通 226001,

关键词：脓毒症相关性脑病;小胶质细胞;生信分析;差异基因;核心基因

基金：江苏省自然科学基金（BK20211108）；江苏省医学重点学科/实验室建设单位（JSDW202249）；南通市自然科学基金（JC2023114）；南京医科大学康达学院科研创新团队项目（KD2022KYCXTD005）；中国高校产学研创新基金—华通国康医学科研专项（2023HT042）

目的：通过生信分析筛选脓毒症相关性脑病（sepsis associated encephalopathy，SAE）中小胶质细胞介导神经炎症的核心基因，并通过体外细胞学实验验证。方法：从基因表达综合数据库（gene expression omnibus，GEO）中获取脓毒症患者外周血全转录组测序数据集 GSE65682 以及体外脂多糖（lipopolysaccharides，LPS）诱导小胶质细胞活化模型基因芯片数据集 GSE103156。采用加权基因共表达网络分析（weighted gene co-expression network analysis，WGCNA）筛选GSE65682数据集中与脓毒症临床诊断显著相关的模块，与GSE103156数据集中LPS处理前后小胶质细胞的差异表达基因（differentially expressed gene，DEG）相交，利用基因本体论（gene ontology，GO）和京都基因与基因组百科全书（Kyoto encyclopedia of genes and genomes， KEGG）对DEG进行功能富集分析。采用STRING构建蛋白质-蛋白质相互作用网络、Cytoscape以及Lasso回归分析筛选核心基因。构建LPS诱导BV2小胶质细胞活化体外细胞模型，采用实时荧光定量PCR（quantitative real-time PCR，RT-qPCR）检测基因表达；采用慢病毒载体法过表达组蛋白去乙酰化酶9（histone deacetylase 9，HDAC9），Western blot检测炎症相关分子表达。结果：WGCNA 分析得到 GSE65682 数据集中与脓毒症临床诊断相关的 9 个模块、共 332 个基因，通过 Limma 分析得到 GSE103156数据集中LPS刺激前后小胶质细胞的1 272个DEGs，二者取交集后得到18个交集基因，进一步采用Lasso回归分析筛选得到4个枢纽基因分别为七跨膜G蛋白偶联受体183（G protein-coupled receptor 183，GPR183）、HDAC9、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸激酶（nicotinamide adenine dinucleotide kinase，NADK）、富含亮氨酸重复蛋白25（leucine rich repeat containing 25，LRRC25）。RT-qPCR 结果证实在LPS刺激的小胶质细胞炎性活化模型中，Gpr183和Hdac9基因的mRNA表达下调、Lrrc25表达上调，而Nadk表达无明显变化；Western blot显示过表达HDAC9可促进LPS诱导小胶质细胞促炎因子白介素（interleukin，IL）-1β、诱导型一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase ，iNOS）的表达、促进JAK1-STAT3磷酸化。结论：本研究利用生物信息学筛选得到SAE中小胶质细胞介导神经炎症的4个关键基因，并初步证实HDAC9对于小胶质细胞具有促炎活性，为SAE的机制研究提供了新的思路和数据。

来源：2024年第7期

《南京医科大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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