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2023年3月 第26卷 第8期 http: //www.chinagp.net E-mail: zgqkyx@chinagp.net.cn ·939·

·论著·

冠状动脉粥样硬化性心脏病患者心外膜脂肪组织的

生物信息学研究

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柴晏 ，赵玉青 ，郭旭男 ，王东英 ，边云飞 3* 查看原文
【摘要】 背景 心血管疾病（CVD）是常见病和多发病，患病率和死亡率呈快速上升趋势。动脉粥样硬化（AS）
是缺血性 CVD 的病理基础，研究表明心外膜脂肪组织（EAT）通过分泌外泌体（EXO）和生物活性物质促进 AS 进展，
但其作用机制仍需进一步研究。目的 通过生物信息学方法挖掘冠状动脉粥样硬化性心脏病（CAD）患者 EAT 中的关
键基因，探讨免疫细胞浸润情况，联合 CAD 患者 EXO 间差异表达基因（DEGs）推测 EAT 来源 EXO 间 DEGs 并进行验证，
从细胞及分子水平上探讨 EAT 在 CAD 疾病过程中的作用机制。方法 从基因表达综合数据库（GEO）中下载关于
EAT 的数据集 GSE64554、GSE120774，根据临床信息将 EAT 的测序数据分为 CAD 组和健康对照组，使用 R 语言及
相关软件包进行生物信息学分析。首先使用 R 语言筛选 CAD 组与健康对照组 EAT 间 DEGs，并进行 GO 富集分析和
KEGG 通路富集分析，构建蛋白质 - 蛋白质相互作用（PPI）网络，评估所选基因的生物学功能及可能参与其调控的转
录因子。构建 GSE64554 数据集中 EAT 的加权基因共表达网络（WGCNA），获取同 CAD 表型相关的基因模块，将所
获 EAT 间 DEGs 与模块内 hub 基因取交集获得关键基因，采用 Cibersort 反卷积算法对 EAT 组织的免疫细胞浸润情况
进行分析。通过 exoRbase 数据库获取 CAD 组与健康对照组血液 EXO 间 DEGs，CAD 组和健康对照组 EAT 间 DEGs 与
EXO 间 DEGs 取交集作为 CAD 的诊断、治疗标志物，收集临床样本通过实时荧光定量 PCR（qRT-PCR）对其进行验证。
对所选基因进行GO/KEGG富集分析和Metascape富集分析。结果 共筛选出CAD组与健康对照组EAT间DEGs 1 511个，
其中表达上调的基因 956 个，表达下调的基因 555 个。通过对 CAD 表型相关的模块内枢纽基因与 EAT 间 DEGs 取交
集获得 EAT 在 CAD 发生、发展中的关键基因 DDX47、FEM1C、NOL11、SRP54、ABI1、PATL1、BNIP2、C1orf159、
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CHCHD4。免疫细胞浸润分析显示，CAD组EAT中幼稚CD 4 T细胞表达丰度升高而静息树突细胞表达丰度减低（P<0.05）。
筛选获得 CAD EXO 间 DEGs 1 658 个，其中表达上调的基因 278 个，表达下调的基因 1 380 个，EAT 间 DEGs 与 EXO
间 DEGs 取交集，共获得 129 个基因，选取表达丰度较高的 BPI、BIRC5、CXCL12、RNASE1、F2R 作为 CAD 患者潜
在诊断、治疗标志物，经 qRT-PCR 验证结果显示，CAD 组与健康对照组比较 BPI、BIRC5、CXCL12 和 RNASE1 的
mRNA 水平升高（P<0.05），F2RmRNA 水平下降（P<0.05）。GO/KEGG 富集分析显示 EAT 间 DEGs 主要富集于细胞
质基质、MHC 蛋白复合物、RNA 降解、抗原加工和呈递等，构建 PPI 网络，通过 Cytoscape 软件 CytoHubba 插件 MCC
算法获得连接度最高的基因 RPS27A。Metascape 富集分析显示 DEGs 主要富集于细胞对 DNA 损伤刺激反应、RNA 代
谢、调节细胞对压力的反应、适应性免疫系统等，TRRUST 数据库预测 CIITA 转录因子可能参与了 EAT 间 DEGs 的调
控。结论 （1）EAT 可能通过促炎和免疫途径参与 CAD 的发生和发展，DDX47、FEM1C、NOL11、SRP54、ABI1、
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PATL1、BNIP2、C1orf159、CHCHD4、RPS27A 可能作为关键基因并发挥重要作用。（2）CAD 患者 EAT 中幼稚 CD 4
T 细胞表达丰度升高而静息树突细胞表达丰度减低。（3）BPI、BIRC5、CXCL12、RNASE1、F2R 可能由 EAT 分泌并
可作为 CAD 的诊断、治疗标志物。
【关键词】 冠心病；心外膜脂肪组织；外泌体；生物信息学分析；免疫浸润；关键基因；Hub 基因
【中图分类号】 R 541.4 R-05 【文献标识码】 A DOI：10.12114/j.issn.1007-9572.2022.0487
柴晏，赵玉青，郭旭男，等 . 冠状动脉粥样硬化性心脏病患者心外膜脂肪组织的生物信息学研究［J］. 中国全科医学，
2023，26（8）：939-950. ［www.chinagp.net］
CHAI Y，ZHAO Y Q，GUO X N，et al. Bioinformatics analysis of the role of epicardial adipose tissue in coronary artery
disease［J］. Chinese General Practice，2023，26（8）：939-950.

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Bioinformatics Analysis of the Role of Epicardial Adipose Tissue in Coronary Artery Disease CHAI Yan ，ZHAO
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Yuqing ，GUO Xunan ，WANG Dongying ，BIAN Yunfei 3*
基金项目：国家自然科学基金资助项目（82070472）
1.030000 山西省太原市，山西医科大学 2.034000 山西省忻州市人民医院心血管内科 3.030000 山西省太原市，山西医科大学
第二医院心血管内科
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通信作者：边云飞，教授，博士生导师；E-mail：sdeybyunfei@163.com
本文数字出版日期：2022-11-30