人呼吸道合胞病毒感染不同细胞基因的差异表达分析

目的 采用生物信息学方法,筛选人呼吸道合胞病毒(human respiratory syncytial virus, RSV)感染人喉表皮样癌细胞(human larynx epidermoid carcinoma cells, HEp-2)与人肺(支气管)上皮细胞(human normal lung epithelial cell, BEAS-2B)后均具有表达差异的基因,为了解宿主与RSV之间的相互作用提供线索。方法 从基因表达数据库(gene expression omnibus, GEO)中下载RSV感染HEp-2与BEAS-2B细胞的转录组数据,运用R软件进行转录组数据差异表达分析,筛选差异表达基因。利用DAVID数据库对差异表达基因进行基因本体(gene ontology, GO)功能富集和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)通路分析,采用STRING数据库网站构建蛋白共作网络(Protein-Protein Interaction Network Analysis, PPI),并运用Cytoscape软件中的CytoHubba插件寻找差异表达基因中的关键基因。最后,采用实时定量PCR(real-time quantitative Pbone and joint infectionsCR,qRT-PCR)对RSV感染HEp-2与BEAS-2B细胞后均差异表达的基因进行验证。结果 筛选出135个RSV感染HEp-2与BEAS-2B细胞后均差异表达的基因,其中有132个上调基因,3个下调基因。这些基因主要富集在炎症反应和肿瘤坏死因子信号通路。CytoHubba评分确定2个关键基因CTGF和IL-11,qRT-PCR结果显示,2种细胞被RSV感染后,CTGF与IL-11基因表达水平均显著增强。结论 本研究通过对基因转录组数据的分析以及实验验证,发现CTGF和IL-11基因在RSV感染的购买LGX818HEp-2与BEAS-2B细胞中均表达显著增强,与转录组数据差异表达分析结果一致,提示2个基因参与了RSV感染过程,CTGF和IL-11是影响RSV复制的宿GSK2118436主基因,该发现有助于找到防治RSV的新靶点,为RSV防治策略提供新思路。