[发明专利]一种骨关节炎相关基因筛选与功能分析方法

说明书

本发明公开了一种骨关节炎相关基因筛选与功能分析方法，该方法包括以下步骤：从GEO数据库中寻找骨关节炎相关的基因表达芯片结果，并获得基因表达结果；利用Venn图寻找两个芯片数据集中相同的差异基因；利用生物信息学技术进行基因富集功能分析。本发明利用多种在线数据库下载表达差异基因，寻找在两种芯片数据集中共同表达差异的基因，以及对共同表达差异基因进行生物信息学分析，为骨关节炎滑膜组织相关的标志物筛选、分子发病机制等提供有意义的探索和依据。

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及一种骨关节炎相关基因筛选与功能分析方法。

背景技术

骨关节炎(Osteoarthritis，OA)是临床上较为常见的慢性关节炎性疾病，其特点是进行性软骨退化，滑膜炎症和骨重建。越来越多的证据表明，滑膜炎症和随后的促炎和破坏性介质在OA的发病和进展中起着重要作用。骨关节炎患者最典型的临床症状为关节疼痛、肿胀以及关节活动功能受限；OA具有较高的发病率，影响约28％中老年人的生活质量，并且发病率随着患者年龄的增长而升高，女性的发病率高于男性。近年来，随着中国老龄化的加剧，老年人口所占比例逐渐增加，受到骨关节炎威胁的人越来越多；有报道认为骨关节炎现已成为造成老年人运动障碍及残疾的首要原因，严重影响老年人的生活质量，因此骨关节炎研究已成为临床医学的热门课题之一。

目前，OA发病机制尚不明确，其发生与年龄、肥胖、炎症、创伤及遗传等多种因素。OA起始阶段是隐匿的，早期诊断OA至关重要；现有的检查关节软骨的方法主要有X线、CT、关节造影、关节镜检查以及MR常规成像序列(SE、FSE、GRE、3I))等，都是基于软骨形态学变化：X线、CT虽然能显示骨质破坏和侵蚀的情况，却无法直接显示OA的滑膜渗出、滑膜增生及血管翳形成、关节软骨破坏和韧带、肌腱异常等病理改变，从而延误了早期的治疗，丧失了早期诊断的价值；对于轻度或缺乏活动性炎症的OA患者，MRI并不比其他影像学技术敏感，同时由于周围结构混杂、图像伪影等因素的影响，MRI诊断OA也存在一定的假阳性率。所以现有的OA影像学检测方法敏感性及精确度都欠佳，对早期诊断OA存在滞后性。因此，迫切需要一个方便、快捷，并且可以定量的指标指导OA的早期诊断。生物标志物的检测作为一种前瞻性方法，在OA的监测中可能会发挥重要作用。生物标志物能在影像学变化之前就反映出软骨病变，可用于OA的早期诊断，为临床上OA的治疗提供候选药物靶点。

越来越多的证据表明，滑膜炎症和随后的促炎和破坏性介质在OA的发病和进展中起着重要作用。滑膜组织(synovium，synovium，滑膜组织)是位于关节囊内的组织，其功能是产生滑液，维持关节的平滑和运动。在OA的过程中，滑膜最初表现出炎症的迹象，如巨噬细胞浸润。这些巨噬细胞随后产生促炎性细胞因子和基质降解酶，破坏关节软骨，释放具有促炎特性的软骨分解产物，并形成一个恶性的正反馈环。滑膜炎症参与OA的发生和发展。阐明OA滑膜的基本病理过程将提供新的诊断和治疗机会。

因此，探索寻找骨关节炎滑膜组织相关的生物标志物，已成为骨关节炎早期诊断、治疗研究中的热点问题。OA的早期诊断，不仅能够帮助医生制定合理的早期治疗策略，提高治疗效果，而且能够大大降低患者的治疗成本，具有重要的临床和科学意义。

基因表达数据库(Gene Expression Omnibus，GEO)是当今最大、最全面的公共基因表达数据资源，包括高通量实验数据的广泛分类，有单通道和双通道以微阵列为基础的对mRNA丰度的测定；基因组DNA和蛋白质分子的实验数据。迄今为止，GEO数据库包含的数据含概10000个杂交实验和来自30种不同生物体。数据库操作简单，数据全面，免费共享，并为后期数据挖掘和信息推广提供了良好的平台。GEO数据库在分子生物学领域中有着广泛的应用前景，为骨关节炎相关基因的挖掘与筛选提供了最佳平台。

发明内容