椎間板変性におけるマイクロRNAによる遺伝子調節のマイクロアレイベースの分析

本研究の目的は、マイクロアレイデータセットに基づくバイオインフォマティクスによる椎間板変性（IDD）の発達の基礎となるメカニズムを探求することを目的としています。GSE 19943およびGSE 34095データセットは、遺伝子発現Omnibusデータからダウンロードされたものを使用して、IDDの差次的に発現した遺伝子（deg）をスクリーニングしました。マイクロRNAと標的遺伝子の相関は、異なるアルゴリズムを使用して調査されました。次に、標的遺伝子の基礎となる分子メカニズムを、遺伝子とゲノム経路および遺伝子オントロジー機能濃縮分析の京都百科事典を使用して調査されました。IDD患者の組織では、3つの下向きおよび6つの上方制御されたマイクロRNAと850度を含む、差次的に発現する合計9つのマイクロRNAが同定されました。マイクロRNAによる標的遺伝子の2つの調節ネットワークが構築されました。これには、33のアップレギュレートされたマイクロRNAターゲット遺伝子ペアと4つのダウンレギュレートされたマイクロRNAターゲット遺伝子ペアが含まれます。特定の標的遺伝子は、細胞周期や癌の経路を含むさまざまな経路を介してIDDの進行に関与することが実証されていました。さらに、IDDの開発に極めて重要な2つの重要なマイクロRNA（MicroRNA ‑ 222およびMicroRNA ‑ 589）が特定されました。結論として、包括的なmiRNAターゲット遺伝子調節ネットワークが構築されましたが、これはIDDの進行で重要であることがわかりました。

The present study aimed to explore the underlying mechanism of the development of intervertebral disc degeneration (IDD) by bioinformatics based on microarray datasets. GSE 19943 and GSE 34095 datasets downloaded from Gene Expression Omnibus data were used to screen the differentially expressed genes (DEGs) in IDD. The correlation between microRNAs and target genes was investigated using different algorithms. The underlying molecular mechanisms of the target genes were then explored using Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes pathway and Gene Ontology function enrichment analysis. A total of 9 differentially expressed microRNAs, including 3 down‑ and 6 upregulated microRNAs and 850 DEGs were identified in tissue from patients with IDD. Two regulation networks of the target genes by microRNAs were constructed, including 33 upregulated microRNA‑target gene pairs and 4 downregulated microRNA‑target gene pairs. Certain target genes had been demonstrated to be involved in IDD progression via various pathways, including in the cell cycle and pathways in cancer. In addition, two important microRNAs (microRNA‑222 and microRNA‑589) were identified that were pivotal for the development of IDD, and their target genes, CDKNAB and SMAD4. In conclusion, a comprehensive miRNA‑target gene regulatory network was constructed, which was found to be important in IDD progression.