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目的:利用生物信息学方法对糖尿病足溃疡、糖尿病足皮肤、非糖尿病皮肤差异基因表达谱进行分析,筛选相关差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)及其相应的微RNA(mircroRNA,miRNA)、长链非编码RNA(LncRNA),并对所筛选的基因表达情况进行验证,以期找到潜在可应用于临床的诊断及治疗靶标。方法:在美国国立生物信息中心NCBI的基因表达综合数据库GEO(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/)以"Diabetic foot ulcers"为搜索词,用R软件的limma package包分析基因芯片数据集,筛选糖尿病足溃疡、糖尿病足皮肤、非糖尿病皮肤间的DEGs,miRNAs,LncRNAs。用DAVID生物信息学软件对筛选的出差异基因进行基因本体论(Gene Ontology,GO)、基因和基因组的京都百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)功能注释。整合BioGRID和IntAct相互作用信息,找DEGs的相互作用。用String在线网站构建蛋白质互作网络(PPI),采用生物图表可视化工具Cytoscape软件去构建miRNA-DEGs、LncRNA-DEGs调控网络。用RT-PCR验证生物信息学分析结果,检测生物信息学分析方法得出的糖尿病足溃疡组织核心标志物UBC、hsa-miR-148A-3p、hsa-miR-4516、hsa-miR-575、NR-024209、NR-036530的表达水平。结果:获得的芯片数据GSE80178,GSE84971,GSE68185,基于平台GPL16686,GPL17537,其中所用的实验平台GPL16686为Affymetrix公司的Affymetrix Human Gene 2.0 ST Array芯片,总共有26个样本,鉴定了重叠上调差异表达基因有29个,重叠下调的差异表达基因有37个,发现重叠上调的差异基因功能富集主要集中在正向调控凝血等功能,重叠下调的差异基因功能主要富集在正性调控细胞凋亡过程等过程。在生物学过程中主要富集在细胞周期的改变等过程中。重叠上调的差异表达miRNA,LncRNA分别有20,5个,重叠下调的差异表达miRNA,LncRNA都有7个。综合PPI和miRNA-DEG及LncRNA-DEG调控网络的结果,UBC在PPI网络中处于核心节点位置,hsa-miR-148A-3p,hsa-miR-4516,hsa-miR-575处于miRNA-DEGs调控网络图中的重要位置。NR-024209,NR-036530处于LncRNA-DEGs调控网络图中的关键位置。RT-PCR验证表明与生物信息学分析预测趋势一致。结论:我们的研究表明,通过生物信息学分析,筛选差异表达基因、miRNA,LncRNA,此研究对于探索糖尿病足溃疡的分子病理学机制提供了一个新的视角,进而有利于糖尿病足溃疡的预防、治疗及预后。我们的研究表明热休克蛋白70(HSP70)家族与DFU差异表达基因密切相关,关键基因UBC是DFU病程演变的重要标志物,同时,三个miRNA、二个LncRNA可能是DFU潜在诊断标志物或治疗靶标。Wnt信号通路可能是糖尿病足溃疡发生发展的重要分子病理学机制。