冠心病与生物钟关联靶基因的生物信息学挖掘
王文栋，苏翰博，樊茜茜，李喜龙，常晓彤
(河北北方学院医学检验学院，河北张家口)
摘要：目的分析生物节律紊乱与冠心病发生关联的潜在分子机制。方法从GEO数据库中获取GSE芯片数据，用R软件筛选冠心病差异表达基因；经文本挖掘和蛋白互作分析获得生物钟相关基因，进行功能注释、染色体定位和互作分析。结果获得个冠心病差异表达基因(coronaryheartdiseasedifferentiallyexpressedgenes，CHD-DEGs)和64个生物钟相关基因(biologicalclockrelatedgenes，BRGs)，在染色体上分布密集，且多与转录调控、炎症和免疫系统疾病相关。其中28个CHD-DEGs与22个BRGs发生了显著互作，有10个重要关联靶基因。结论生物节律紊乱与冠心病的发生之间存在着密切的关联。
关键词：生物钟；冠心病；生物信息学；染色体定位；富集分析
生物具有近似24h昼夜周期的生活节律，这种昼夜节律(circadianrhythm)通过生物钟基因及其编码的蛋白质组成的转录-翻译反馈环路实现[1]。生物钟基因通过作用下游基因调节机体的内分泌和代谢途径[2]。研究表明，生物节律紊乱(biologicalrhythmdisorder，BRD)与许多疾病的发生密切相关，例如肥胖、抑郁症、阿尔兹海默症、肿瘤及心血管疾病等[3-7]。
动脉粥样硬化(atherosclerosis，AS)严重危害人类健康，是引起心脑血管疾病的主要原因，给整个世界医疗体系带来了巨大的负担[8]。动脉粥样硬化的发生受遗传与环境因素共同影响，属于多基因疾病，其病理过程复杂，关联疾病较多[9]，冠状动脉粥样硬化是冠心病(coronaryheartdisease，CHD)的病理基础，可导致心肌缺血、缺氧，给机体造成巨大损伤，属于临床常见的慢性疾病[10]。冠心病具有明显的清晨高发时段，这种现象可能与昼夜节律波动的生理功能相关[11]，由此可见，冠心病与生物钟密切相关，但具体分子机制尚不明确。
目前，生物信息学在基因功能研究、蛋白结构预测、精准医学、药物设计和法医鉴定等领域发挥重要作用。本研究从NCBI(nationalcenterofbiotechnologyinformation，