晚期颈动脉粥样硬化斑块破裂核心基因的生物信息学研究

亓志刚

颈动脉粥样硬化(carotid atherosclerosis，CAS)是常见的慢性血管病，以CAS斑块形成为主要病理学改变，不同程度地限制了颈动脉血流量[1]。据统计，美国20岁以上人群中，每年约有760万人发生脑卒中，约有20%的脑卒中事件与CAS相关[2-3]。不稳定CAS斑块是导致缺血性脑卒中的独立危险因素[4]。当CAS斑块出现脂质坏死、内出血等不稳定特征时，破裂并继发血栓形成的风险增加[5]。CAS斑块失稳、破裂的机制尚未完全明确。临床上他汀类、抗血小板和血管紧张素转换酶抑制剂等药物的应用一定程度上稳定了CAS斑块，但药物的肝肾毒性和出血风险仍未得到控制[6]。挖掘CAS斑块破裂的潜在机制对预防斑块破裂相关动脉血栓形成和脑血管意外事件有重要意义。本研究利用生物信息学方法来挖掘CAS斑块失稳破裂的核心基因，以期为CAS斑块稳定性相关研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 破裂CAS斑块差异表达基因筛选 检索美国国家生物技术信息中心(National Center for Biotechnology Information，NCBI)的基因表达综合数据库(Gene Expression Omnibus，GEO)，获取CAS基因表达芯片数据。下载GSE120521[7]和GSE41571[8]数据集筛选破裂CAS斑块的差异表达基因；下载GSE28829[9]数据集筛选作为验证集，筛选晚期CAS斑块破裂的核心基因。GSE120521数据集包含4个稳定CAS斑块和4个破裂CAS斑块的基因表达数据，实验平台为GPL16791 Illumina HiSeq 2500(Homo sapiens)。GSE41571数据集包含6个稳定CAS斑块和5个破裂CAS斑块的基因表达数据，实验平台为GPL570 [HG-U133_Plus_2] Affymetrix Human Genome U133 Plus 2.0 Array。GSE28829数据集包含13个CAS早期斑块和16个CAS晚期斑块的基因表达数据，实验平台为GPL570[HG-U133_Plus_2]Affymetrix Human Genome U133 Plus 2.0 Array。利用R语言软件中的“limma”数据包对GSE120521和GSE41571数据集进行归一化处理，以P＜0.05、|fold change|≥2为条件进行差异表达基因筛选和聚类分析，使用“ggord”和“pheatmap”数据包将结果可视化。……