摘要

目的 利用生物信息学的方法分析骨关节炎(osteoarthritis, OA)的关键通路与免疫细胞浸润模式及潜在治疗中药。方法 从基因表达综合数据库(GEO)中下载GSE55235基因表达芯片，运用GEO2R在线分析工具筛选差异表达基因(DEGs)。使用DAVID在线数据库对DEGs进行基因本体富集分析(Gene Ontology, GO)和京都基因与基因组百科全书信号通路分析(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG),通过STRING在线数据库构建蛋白相互作用网络(PPI)。使用Cytoscape软件中的cytoHubba插件筛选核心基因，Coremine Medical数据库预测治疗OA的潜在中药。通过CIBERSORT数据库对人类22种免疫细胞亚型的表达矩阵进行去卷积，分析OA组与对照组免疫细胞浸润情况。结果 共筛选出235个差异基因，其中101个为上调基因，134个为下调基因。GO富集分析主要涉及免疫反应、炎症反应、细胞粘附和凋亡过程等生物过程。KEGG主要富集在TNF信号通路、破骨细胞分化、MAPK信号通路、NF-kappa B信号通路、趋化因子信号通路、NOD样受体信号通路、Toll样受体信号通路等。通过PPI网络筛选出了IL6、IL1β、MMP9、PTGS2、VEGFA和CXCL8等10个核心基因，与Coremine Medical数据库相互映射筛选出郁金、姜黄和黄芩等治疗OA的潜在中药。免疫浸润分析结果显示，OA组织中B细胞和肥大细胞的浸润程度与对照组存在显著差异(P<0.05)。结论 本研究利用生物信息学的方法分析了OA的关键通路、免疫细胞浸润模式和潜在治疗中药，为OA发病机制和药物治疗提供了一定参考和借鉴。

关键词