[发明专利]一种骨关节炎相关基因筛选与功能分析方法

权利要求书

1.一种骨关节炎相关基因筛选与功能分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)利用G E O数据库筛选符合条件的研究系列：从GEO数据库http://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/中寻找骨关节炎相关的mRNA表达芯片结果，搜索条件限定为：(1)骨关节炎；(2)种属人源；(3)研究类型为芯片表达谱检测；(4)标本来源为滑膜组织，经筛选，两个芯片系列纳入研究：GSE55235和GSE82107，其中GSE55235基于GPL96平台，GSE82107基于GPL570平台，共纳入骨关节炎滑膜组织样本20例和正常对照样本17例；

(2)在基因表达数据库GEO(https：//www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/)下载与骨关节炎滑膜组织基因表达谱数据集：GSE55235和GSE82107，并根据P值0.05和∣log2FC∣＞1的筛选标准筛选了差异基因；

(3)利用Venn图寻找两个芯片数据集中相同的mRNA基因表达结果：选择两个芯片系列中mRNA表达上调或下调的基因，在GSE55235中发现972个上调和553个上调的差异基因；利用在线Venn图制作工具，生成Venn图，两个数据集中共有表达上调的有94个差异基因，共有表达下调的有63个差异基因；

(4)利用DAVID数据库对差异基因进行GO功能注释和KEGG通路富集分析；

(5)利用STRING数据库构建共同差异基因的蛋白质互作网络(PPI)，使用Cytoscape插件进行核心蛋白网络分析；

(6)通过检索CTD数据库收集与骨关节炎相关的核心基因。

2.根据权利要求1所述的骨关节炎相关基因筛选与功能分析方法，其特征在于，所述步骤(4)中GO功能注释主要包括分子功能、生物学途径和细胞学组件；

选择应用DAVID在线软件对157个共同的差异表达基因进行了GO功能富集分析，分析表明这些共有差异基因主要富集生物过程：转录，细胞粘附，免疫反应，细胞外基质(ECM)组织和氧化还原过程；分子功能：DNA结合，胶原结合，受体结合，氧化还原酶活性和内肽酶活性；细胞成分：外泌体，膜和ECM；

KEGG通路分析发现，这些差异表达基因主要参与于ECM受体相互作用，粘着斑，AMPK信号通路和脂肪酸代谢。

3.根据权利要求1所述的骨关节炎相关基因筛选与功能分析方法，其特征在于，所述步骤(5)中筛选的核心蛋白，显示前20个积分较高的蛋白，包括FN1，SPP1，TIMP1，MMP13，IGF1，GOLM1，BGN，TNFSF11，TNC，PRSS23，STC2，CLU，PPARGC1A，FASN，PDK4，ACADL，ACACB，SCD，COL5A1和SDC1基因编码的蛋白。

4.根据权利要求3所述的骨关节炎相关基因筛选与功能分析方法，其特征在于，所述权利要求3中筛选得到的20种核心基因通过检索文献，筛除已被报道与骨关节炎相关的基因，剩下的核心基因GOLM1，PRSS23，ACACB和ACADL作为关键候选物。

5.根据权利要求1所述的骨关节炎相关基因筛选与功能分析方法，其特征在于，所述步骤(6)中筛选所述与骨关节炎相关的基因包括GOLM1，PRSS23，ACACB和ACADL的表达。

6.用于骨关节炎早期诊断的候选标志物，其特征在于，所述骨关节炎早期诊断的候选标志物选自以下FN1，SPP1，TIMP1，MMP13，IGF1，GOLM1，BGN，TNFSF11，TNC，PRSS23，STC2，CLU，PPARGC1A，FASN，PDK4，ACADL，ACACB，SCD，COL5A1和SDC1基因的一种或多种组合。

7.用于骨关节炎早期诊断的候选标志物，其特征在于，所述骨关节炎早期诊断的候选标志物由GOLM1，PRSS23，ACADL，ACACB基因组成。

8.权利要求4或5所述的候选标志物在制备早期诊断骨关节炎产品中的应用。