鑽石舞台

背景：結核病（TB）是由結核分枝桿菌（MTB）引起的流行性多因素疾病。糖尿病（DM）是結核病發生和活動性疾病的獨立危險因素。

方法：

1、使用EdgeR識別TB、DM、TB+DM的差異基因；

2、DEG的GO和KEGG富集分析；

3、PPI網絡構建與hub基因鑑定；

4、hub基因的實驗驗證；

5、gene-miRNA相互作用網絡的構建；

6、hub基因與二甲雙胍治療的關聯分析。

DEG的識別

與對照相比，TB患者中鑑定出355個上調基因和123個下調基因（圖1A），DM患者中鑑定出98個上調基因和28個下調基因（圖1B），TB+DM患者中鑑定出626個上調基因和243個下調基因（圖1C）。TB和TB+DM共有350個 DEG，DM和TB+DM共有72個DEG（圖1D和E）。對這422個DEG進行進一步分析。

圖1

DEG的功能富集分析

與DEG相關的BP注釋主要包括I型干擾素信號通路、先天免疫反應和炎症反應等（圖2A）。與DEG相關的CC注釋主要包括細胞外區域、細胞外空間和膠原三聚體等（圖2B）。與DEG相關的MF注釋主要包括鈣離子結合、氧轉運蛋白活性和蛋白質同源二聚化活性等（圖2C）。KEGG 通路分析結果顯示，DEG主要富集到與金黃色葡萄球菌感染、補體和凝血級聯反應以及瘧疾等相關的通路（圖2D）。

圖2

PPI網絡構建

將422個DEG上傳到STRING在線數據庫以生成PPI網絡，總共包含293個節點和1158條邊。根據MCC評分，選擇了10個hub基因（STAT1、IFIT3、RSAD2、IFI44L、GBP1、XAF1、IRF7、ISG15、IFI44和IFI6）（圖3A）。

二甲雙胍靶基因（INS、ACACB和PRKAB1）與10個hub基因一起上傳到STRING 數據庫，形成了一個包含13個節點和53條邊的互作網絡（圖3B）。

圖3

Hub基因表達的驗證

進行RT-qPCR以確認10個hub基因的表達水平。因為ISG15表達水平太低從進一步分析中消除。

圖4

miRNA預測以及gene-miRNA相互作用網絡分析

將10個hub基因上傳到mirWalk數據庫，預測了176個miRNA。Gene-miRNA相互作用網絡如圖5所示。七種miRNA（miR-3680-3p, miR-3059-5p, miR-629-3p, miR-29b-2-5p, miR-514b-5p, miR-4755-5p和miR-4691-3p）與大量基因相互作用。

圖5

Hub基因與二甲雙胍（MET）治療之間的關聯

此外，我們研究了MET+MTB組和MTB組之間10個hub基因的表達差異（圖6A），在MET處理後，共有6個hub基因（STAT1、IFIT3、RSAD2、ISG15、IFI44和IFI6）被下調（圖6B-K）。

圖6

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