【摘 要】
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目的：应用生物信息学方法筛选心肌纤维化（myocardial fibrosis）的关键基因，探讨其发病机制并预测治疗心肌纤维化的潜在中药。方法：基于基因表达数据库（GEO）中的基因芯片GSE59437原始数据，其中纳入了3例对照组小鼠和3例使用血管紧张素Ⅱ诱导的心肌纤维化小鼠心肌组织样本。使用R语言处理数据并筛选表达显著差异基因（DEG），使用DAVID数据库和R语言对差异基因进行基因本体论（GO
【基金项目】
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国家自然科学基金资助项目（81573916）； 国家中医临床研究基地业务建设科研专项（JDZX2015141）； 山东省泰山学者建设工程专项基金资助项目（2018-35）； 山东省自然科学基金（ZR201911140060）； 山东省中医药科技发展
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目的：应用生物信息学方法筛选心肌纤维化（myocardial fibrosis）的关键基因，探讨其发病机制并预测治疗心肌纤维化的潜在中药。方法：基于基因表达数据库（GEO）中的基因芯片GSE59437原始数据，其中纳入了3例对照组小鼠和3例使用血管紧张素Ⅱ诱导的心肌纤维化小鼠心肌组织样本。使用R语言处理数据并筛选表达显著差异基因（DEG），使用DAVID数据库和R语言对差异基因进行基因本体论（GO）注释以及京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集，利用STRING数据库构架蛋白蛋白互作（PPI）网络，利用Cytoscape软件进行可视化并利用MCODE插件筛选网络中的关键功能模块。利用医学本体信息检索平台（coremine medical）对关键基因进行映射，构建基因-中药网络，并筛选治疗心肌纤维化的中药。结果：经过筛选获得208个DEGs，其中94个为上调，114个为下调。DEGs主要参与了细胞外基质重构、胶原纤维沉积和脂质代谢紊乱等多种生物过程，KEGG通路富集涉及血小板活化、催产素信号通路、胰岛素分泌、ECM受体相互作用、GnRH信号通路、肿瘤坏死因子信号通路等信号通路。PPI网络的关键模块包括：结缔组织生长因子（CTGF）、金属蛋白酶抑制剂1（TIMP1）、分泌型磷蛋白1（SPP1）、纤溶酶原激活物抑制剂1（SERPINE1）、胶原α1（Ⅲ）链（COL3A1）、骨膜素（POSTN）、原癌基因c-FOS（FOS）7个基因。筛选得到治疗心肌纤维化的潜在中药为：黄芪、葶苈子、丹参。结论：心肌纤维化是一个复杂的病理过程，细胞外基质合成与降解失衡、胶原纤维过度沉积等有关的基因在此过程中发挥着重要作用，本研究为进一步探索心肌纤维化的发病机制，寻找治疗靶点以及潜在的治疗中药提供了科学借鉴。
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