鑽石舞台

背景：

強直性脊柱炎（AS）是一種常見的風濕性疾病，其特徵在於炎症和新骨形成。

方法：

1、鑑定男性AS（M_AS）和男性健康對照（M_HC）之間的差異表達基因（DEG）；

2、對DEG進行GO和KEGG富集分析；

3、通過PPI分析篩選網絡中的關鍵基因；

4、對M_HC和M_AS進行GSEA；

5、通過WGCNA篩選出hub基因；

6、WGCNA篩選的hub基因與PPI網絡篩選出的基因相交得到關鍵基因；

7、M_AS和M_HC以及關鍵基因的免疫細胞浸潤分析。

M_HC和M_AS組之間的DEG

以FDR<0.05，|logFC|>0.263為標準，在M_HC組和M_AS組之間共獲得689個DEG，其中395個基因上調，294個下調（圖1C）。選擇了30個最顯着上調的基因和30個最顯着下調的基因，繪製了熱圖（圖1D）。

圖1

DEG的功能注釋

DEG顯着富集的BP術語包括中性粒細胞脫粒、參與免疫反應的中性粒細胞活化、肥大細胞脫粒和參與免疫反應的肥大細胞活化（圖2A）。DEG顯着富集的CC術語包括核糖核蛋白顆粒、核糖體亞基和免疫突觸（圖2B）。DEG顯着富集的MF術語包括小GTPase結合、Ras GTPase 結合和MHC蛋白複合物結合（圖2C）。KEGG結果顯示上調基因主要富集在白細胞跨內皮遷移、TNF信號通路和趨化因子信號通路（圖2D)，而下調基因主要富集在核糖體、氧化磷酸化和神經退行性疾病-多種疾病的通路中（圖2E）。

圖2

DEG的PPI網絡

利用STRING在線數據庫構建常見DEGs的PPI網絡。degree≥15的節點被篩選出來並可視化（圖3A）。通過MCODE插件共獲得23個聚類，將得分最高的5個聚類可視化並進一步分析（圖3B-F）。

圖3

GSEA

與M_HC組相比，M_AS組富集的BP主要與免疫反應的調節、先天免疫反應和細胞死亡的負調控有關(圖4A)。CC主要包括分泌顆粒膜、三級顆粒和整合素複合物 (圖4B)。豐富的KEGG信號通路主要包括核因子-κB（NF-κB）信號通路、鞘脂信號通路、FoxO信號通路和Rap1信號通路（圖4C）。4個代表性通路的富集分數如圖4D。

圖4

WGCNA

樣本樹狀圖顯示2個樣本偏差較大，移除後剩餘35個樣本進行分析（圖5A）。通過共表達矩陣的構建，獲得了14個基因模塊（圖5B）。綠色模塊與M_AS的相關性最高（圖5C）。對綠色模塊中的基因進行了GOBP（圖5D）和KEGG分析（圖5E）。

圖5

確定關鍵基因

WGCNA篩選的hub基因與PPI網絡前5個簇中的基因相交。最後得到三個重疊基因RAB5C、SYNJ1和RNF19B，並被確定為關鍵基因（圖5F）。

免疫浸潤分析

每個樣本中浸潤免疫細胞的比例如圖6A所示。中性粒細胞與CD8 T細胞、Treg與活化的記憶CD4 T細胞、活化和靜止NK細胞之間存在負相關（圖6B）。通過PCA，我們發現了M_HC組和M_AS組之間免疫細胞浸潤的差異（圖6C）。隨後我們觀察到與M_HC組相比，M_AS組的單核細胞增加和gamma delta T細胞減少（圖6D）。根據關鍵基因的表達水平分組，我們發現與RAB5C低表達組相比，RAB5C高表達組活化的NK細胞、活化的DC和M2巨噬細胞減少，而單核細胞和M0巨噬細胞增加。與SYNJ1低表達組相比，SYNJ1高表達組單核細胞和M0巨噬細胞增多，而M2巨噬細胞和活化的DC減少。與低 RNF19B表達組相比，高RNF19B表達組的CD8 T細胞減少，而單核細胞、M0巨噬細胞和中性粒細胞增加（圖7A-C）。

圖6

圖7

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