基于ChIP-seq技术分析心肌成纤维细胞中KDM5A调控的下游靶基因网络

作     者：魏婷 亓先杰 张旭 王亚涛 姜亦瑶 施超 WEI Ting;QI Xianjie;ZHANG Xu;WANG Yatao;JIANG Yiyao;SHI Chao

作者机构：蚌埠医学院第一附属医院心脏外科安徽蚌埠233004 

出 版 物：《中华全科医学》 (Chinese Journal of General Practice)

年 卷 期：2023年第21卷第9期

页      面：1474-1477页

学科分类：1002[医学-临床医学] 100210[医学-外科学(含：普外、骨外、泌尿外、胸心外、神外、整形、烧伤、野战外)] 100201[医学-内科学(含：心血管病、血液病、呼吸系病、消化系病、内分泌与代谢病、肾病、风湿病、传染病)] 10[医学] 

基　　金：国家自然科学基金青年基金项目(81800214) 蚌埠医学院2021年度研究生科研创新项目(Byycx21077) 

主　　题：KDM5A 心肌成纤维细胞 染色质免疫共沉降测序 生物信息学分析 

摘      要：目的 探讨KDM5A调控心肌成纤维细胞生物学功能的潜在机制。方法 获取2019年1月—2020年3月于蚌埠医学院第一附属医院心脏外科就诊的扩张型心肌病患者的心室肌组织。分离培养心肌纤维化患者的心肌成纤维细胞,采用染色质免疫共沉降测序(ChIP-seq)对细胞中KDM5A富集的DNA序列进行分析,对筛选出的差异基因进行基因本体论(GO)分析和京都基因和基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。结果 KDM5A的结合峰在基因启动子区、内含子区和外显子区所占的比例分别为14.59%、44.14%和1.84%。其中,≤1 kb、1~2 kb和2~3 kb的启动子区比例分别为5.91%、4.56%和4.12%。KDM5A结合在第一内含子区和其他内含子区的比例分别为12.19%和31.95%。KDM5A结合峰相对于转录起始位点(TSS)的分布主要集中在-3~3 kb,在TSS坐标-1.0 kb和2.5 kb处的reads计数频率最大。利用Homer软件分别识别出KDM5A结合的motif保守序列包括FOXE1、PB、ZNF460等20个。GO功能注释分析提示,与KDM5A结合的基因涉及细胞形态发生的调控、轴突发育、神经元投射发育的调节、细胞质膜蛋白复合物、阳离子通道、肌动蛋白骨架、金属离子跨膜转运蛋白活性、阳离子跨膜转运蛋白活性、GTP酶结合等。KEGG信号通路富集结果显示,KDM5A相关基因显著富集在磷脂酶D信号通路、胆碱能突触、钙信号通路、Wnt信号通路、生长激素的合成、分泌和作用、胰岛素分泌、ErbB信号通路、Rap1信号通路等通路。结论 KDM5A通过调节基因的转录表达,调控信号通路表达,进而影响心肌成纤维细胞功能,参与心肌纤维化的发生与发展。