差异表达基因、差异甲基化基因以及ASD患者和健康对照之间的可能差异 {感统失调}
蛋白质相互作用(PPI)网络显示有7个关键节点,分别是MDM2、RPL4、TBP、RPL5、RPS13、RPS14和FAU基因,称为关键基因。在GSE26415、GSE42133和GSE123302数据集中,这些关键基因在ASD患者中的表达上调。在5例临床ASD患者中,MDM2、RPL4、RPL5、RPS13、RPS14和FAU基因表达均上调,而TBP基因表达下调。
引言:鉴定用于诊断自闭症谱系障碍的甲基化标记物于2022年发表在《形而上学脑疾病》杂志上。研究人员利用公共数据库的数据分析了自闭症患者和健康对照之间的差异表达基因、差异甲基化基因和可能的甲基化标记,并利用临床数据测试了这一标记的预测能力,最终得到了三个可能的甲基化标记。
对这三个位点甲基化水平的分析表明,ASD患者中cg11115867(RUNX2)和cg16056465(IMMP2L)的甲基化水平均升高,而cg24549639(MDM2)的甲基化水平降低。相同的结果在临床ASD患者中得到验。二元logistic回归显示AUC值为0.91,表明这三个标志物具有良好的诊断和预测效果。
GSE109905:从38名ASD成人和21名健康对照者的血液样本中获得的DNA甲基化谱。
研究的不足和缺陷:(1)数据来源于公共数据库,临床样本较少;(DNA甲基化标记位点的机制尚未探索;(3)只选择了Asperger的ASD表型进行基因表达和甲基化修饰的研究,未来有必要扩展ASD表型进行进一步研究。
②临床样本资料:5例ASD (Asperger表现型,AS)患者和5例健康对照者的血液样本。
表观遗传相关基因在ASD患者中的表达水平存在显著差异,但在健康对照组中未发现这一现象,这表明表观遗传修饰在ASD中起着关键作用。2014年,一项研究在患有不一致ASD的同卵双胞胎(一个患有自闭症,一个健康儿童)中发现了不同的DNA甲基化模式,这是第一次对ASD患者进行表观遗传学分析。
在GSE109905数据集中发现了总共10439个不同的甲基化位点,这些位点中的大多数都表现出高水平的甲基化。与57个差异表达基因杂交,发现31个甲基化标记位点。根据LASSO模型,取平均交叉检验误差的最小值,找到了对ASD预测贡献最大的三个关键DNA甲基化位点,即cg11115867(RUNX2)、cg16056465(IMMP2L)和cg24549639(MDM2),这三个位点加在一起的预测效果优于单个位点。
(4)临床资料检验,寻找DNA甲基化标志物。
从GSE26415、GSE42133和GSE123302数据集分别发现3317、5810和2487个差异表达基因,其中共有57个差异表达基因。
结论:(1)6个差异表达关键基因(MDM2、RPL4、RPL5、RPS13、RPS14和FAU)在蛋白质相互作用网络和ASD临床患者中表达水平升高;(2) CG1115867 (Runx2)、cg16056465(IMMP2L)和cg24549639(MDM2)可作为诊断和预测ASD的标志物。(3)MDM2是一个共同的关键基因和甲基化标记位点,异常调节的MDM2可抑制心肌细胞增强子2诱导的PSD-95的泛素化和突触消除,表明MDM2可能在ASD的发生发展中起重要作用。
根据转录和表达模式相关文献,皮质发育、突触、凋亡、免疫和炎症等异常生理过程与ASD密切相关,遗传和环境均参与了ASD的发生发展。近年来,还发现ASD患者的DNA甲基化也是一个重要的表观遗传调控因子。DNA甲基化由DNA甲基转移酶催化,在多种调控因子的参与下与组蛋白相互作用,抑制基因转录,导致基因沉默。
富集分析表明,57个共同差异表达基因富集在162个生物过程(BP)、26个细胞组分(CC)和48个分子功能(MF)中,主要涉及靶向细胞膜的共翻译蛋白、靶向内质网的蛋白和蛋白的自身泛素化过程。在通路方面,KEGG信号通路有11条,主要包括核糖体、鞘脂代谢和PPAR信号通路。

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