应用生物信息学筛选糖尿病肾病标志物杨丹1曾建涛2郑兆斌3(1.重庆市长寿区中医院肾病科重庆长寿401220)(2.重庆市讼寿区人民医院检验科重庆L<:寿401220)(3.重庆市长寿IX人民医院心内科重庆长寿401220)【摘要】目的：从分子网络水平筛选糖尿病肾病诊断的标志物。方法：在GEO数据库下载糖尿病肾病的基因表达数据，应用Array-Tools软件分析差异表达基因，STRING工具用于构建差异蛋白的相互作用网络。结合组织特异表达数据库TiGER,筛选肾脏组织相关的HUB蛋白作为糖尿病肾病生物标志物。结果：肾小球组织有906个差异表达基因，其中上调基因689个，下调基因217个；肾小管组织有828个差异表达基因，其中上调基因266个，下调基因562个。通过网络构建及组织特异性筛选，在肾脏组织差异表达的HUB蛋白为GZMA、SPP1,TGFBI,FGL2,KNG1,VCAM1和EGF。结论:通过生物信息学研究，筛选出7种蛋白质可能成为糖尿病肾病诊断的标志物。【关键词】糖尿病肾病；生物信息学；生物标志物【中图分类号】R587.2【文献标识码】A【文章编号】1003-5028(2015)8-0679-02ScreeningthebiomarkersofdiabeticnephropathybybioinformaticsmethodsYangDanl,ZengJiantao2,ZhengZhaobin3(1.DepartmentofNephrology,ThetraditionalChinesemedicalhospitalofChangshou,Chongqing,401220)(2.DepartmentofClinicalLaboratory,ThePeople’sHospitalofChangshou,Chongqing,401220)(3.Departmentofcardiology,ThePeople’sHospitalofChangshou,Chongqing,401220)【Abstract】Objective:ToscreenbiomarkersofdiabeticnephropathyinBiomolecularNetworklevel.Methods:GeneexpressiondataofkidneyweregotfromGeneExpressionOmnibusdatabase.Array-Toolssoftwarewasusedtoanalyzedifferentialexpressiongene.ThenTheprotein-proteininteraction(PPI)networksofdifferentialexpressiongenewereconstructedbySTRING.ConsideringthedatabaseofTiGER,theHUBproteinswhichexpressspecificityinkidneywerefiltedasbiomarkersofdiabeticnephropathy.Results:906differentiallyexpressedgeneswereindentifiedinglomerulus,including689up-regulatedand217down-regulatedgenes.828differentiallyexpressedgeneswereindentifiedinrenaltubule,including266up-regulatedand562down-regulatedgenes.SeveralHUBproteins(GZMA、SPP1,TGFBI,FGL2,KNG1、VCAM1和EGF)werediscoveredbyPPInetworksconstructingandtissue-specificfilting.Conclusion:Ourstudyacquired7proteinsbybioinformatics,theseproteinsmaybeunderlyingdiagnosisbiomarkersofdiabeticnephropathy.【Keywords】diabeticnephropathy；bioinformatics；biomarkers糖尿病肾病是终末期肾脏病的最常见原因，也是糖尿病的主要并发症之一。早期诊断糖尿病肾病对该疾病的预后有重要意义。0前尿微量白蛋白被认为是诊断糖尿病肾病的早期标志物，但其灵敏度不够。因此通过筛选差异表达的基因，挖掘糖尿病肾病标志物，对于糖尿病肾病的诊断和治疗有重要意义。基因芯片由于其高通量的特点，广泛应用于基因表达的分析。本文应用生物信息学方法研宄基因芯片的表达数据，筛选糖尿病肾病差异表达的基因，构建差异蛋白质的相互作用网络，筛选在肾脏组织特异表达的HUB蛋白质。这些蛋白质可能成为糖尿病肾病的诊断标志物。1材料与方法1.1肾组织基因表达数据在GEO数据库中以”diabeticnephropathy”为关键词检索。通过人工判别将GSE30528和GSE30529纳入研究对象［1］。其中GSE30528是研究肾小球基因表达的数据集，22个GSM，正常组13个(GSM757001-GSM757013)，DN组9个(GSM756992-GSM757000)。GSE30529是研究肾小管基因表达的数据集，包括22个GSM，正常组12个(GSM757024-GSM757035),DN组10个(GSM757014-GSM757023)。1.2数据标准化处理及差异基因筛选将下载的GSE30528和GSE30529应用Array-Tools软件进行过滤和标准化处理。过滤标准为(1)2类样本的基因中位数至少2倍以上的改变，且不少于20%的样本数；(2)基因表达缺失的样本数不超过50%。标准化处理后的数据用ClassComparison工具进行非配对的t检验(P<0.0...
