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背景:心肌肥厚为心脏对各种病理生理应激的反应,早期具有代偿性意义,而持续的心肌肥厚性生长会导致心脏重塑不良与心功能不全,最终发生心力衰竭、心律失常、死亡等心血管不良事件。适度水平的自噬对细胞存活与生长至关重要,同样也影响着肥厚心肌细胞的发展,同时炎症信号传导与免疫细胞在心肌肥厚发挥着不可忽视的病理生理作用。然而,调控心肌细胞自噬与免疫调节相关基因的上游调控因子仍有待阐明。目的:通过生物信息学分析识别在肥厚心肌细胞中存在差异表达的与自噬及免疫浸润相关的关键基因,并进一步在细胞学实验中对该表达差异进行验证。方法:（1）生物信息学分析:从Gene Expression Omnibus（GEO）数据库筛选得到转录组阵列表达谱数据集GSE36961与高通量测序表达谱数据集GSE160997,两者均包含肥厚型心肌病（HCM）和健康对照心脏组织样本。使用R软件对上述数据集分别进行差异表达分析得到HCM与对照心脏组织之间的差异表达基因（DEGs）,并取交集得到两个数据集共同的DEGs。对共同的DEGs进行基因本体论（GO）、京都基因与基因组百科全书（KEGG）分析以及分别对两个数据集进行基因集富集分析（GSEA）等功能富集分析。共同DEGs的蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络由STRING在线网站及Cytoscape软件构建,并筛选得到10个关键基因,并与人类自噬数据库（HADb）和MSig DB数据库整合得到的自噬相关基因集取交集得到关键的自噬相关基因。使用Sanger Box在线网站基于x Cell数据库对合并数据集进行免疫浸润分析,比较HCM组与健康对照组的免疫与基质细胞类型,计算免疫细胞亚型之间及10个关键基因与免疫细胞亚型之间的Pearson相关系数。（2）细胞实验验证:利用异丙肾上腺素（ISO）和苯肾上腺素（PE）刺激H9c2心肌细胞以诱导心肌肥厚,验证肥厚心肌细胞中与自噬及免疫浸润相关的关键基因的表达差异。ISO（10μmol/l,即10μM）和PE（100μM）分别干预H9c2心肌细胞48h,采用定量PCR及细胞免疫荧光实验进行检测,构建心肌细胞肥厚模型。实验组用不同浓度的ISO（0、5、10、20μM）与PE（0、50、100、200μM）分别处理H9c2心肌细胞,处理时间为24h和48h,对照组不加药,Western blot检测关键基因及自噬标记分子Beclin1的蛋白表达;定量PCR检测ISO（10μM）和PE（100μM）处理48h后的相应基因表达。（3）细胞实验结果统计学分析:使用Graph Pad Prism 7软件对定量PCR结果与细胞表面积结果进行作图与统计学分析,采用student t检验的参数检验检测实验组与对照组之间是否具有统计学差异,p＜0.05被认为具有统计学意义。结果:（1）生物信息学分析:从GSE36961与GSE160997中分别得到971和2527个DEG;其中93个共同上调DEG主要富集在“circulatory system development”、“muscle structure development”和“actin filament-based process”等生物学过程以及Janus激酶（JAK）-信号转导与转录激活因子（STAT）和AGE-RAGE信号通路,191个共同下调DEG则富集到免疫相关的生物学过程及炎症相关的信号通路;GSEA分析结果显示,在GSE36961中,“JAK＿STAT＿SIGNALING＿PATHWAY”（FDR=0.0034、p=0、NES=-1.8908）、“HYPERTROPHIC＿CARDIOMYOPATHY＿HCM”（FDR=0.1174、p=0.0281、NES=-1.3593）在对照组显著下调,“REGULATION＿OF＿AUTOPHAGY”在HCM组显著上调（FDR=0.1203、p=0.0285、NES=1.4859）;在GSE160997中,“JAK＿STAT＿SIGNALING＿PATHWAY”（FDR=0.0920、p=0.0635、NES=-1.3921）、“HYPERTROPHIC＿CARDIOMYOPATHY＿HCM”（FDR=0.0948、p=0.0759、NES=-1.3746）、“REGULATION＿OF＿AUTOPHAGY”（FDR=0.1012、p=0.0557、NES=-1.4386）在对照组均下调。PPI网络分析鉴定出前10个关键基因（TYROBP、STAT3、ITGB2、ITGAM、CSF1R、IL6、CD163、FCER1G、HCK和PIK3R1）,将其与整合HADb与MSig DB两个数据库得到的714个自噬相关基因取交集,得到STAT3为关键的自噬相关基因。免疫浸润分析结果表明,巨噬细胞与单核细胞呈现显著正相关性（M1型巨噬细胞与巨噬细胞:Pearson相关系数=0.87,M1型巨噬细胞与单核细胞:Pearson相关系数=0.82,巨噬细胞与单核细胞:Pearson相关系数=0.79）,CD8+T细胞与M1型巨噬细胞、单核细胞、巨噬细胞均表现为显著负相关性（Pearson相关系数分别为-0.36、-0.32、-0.30）;除IL6与全部免疫细胞均呈现正相关性以外,其余关键基因与大部分免疫细胞均为负相关。（2）细胞实验验证:ISO（10μM）与PE（100μM）分别处理H9c2心肌细胞48h,定量PCR与细胞免疫荧光实验结果表明心肌细胞肥厚模型构建成功。实验组用ISO与PE分别刺激H9c2心肌细胞,处理24h及48h后用Western blot检测提示不同浓度药物的STAT3与Beclin1的蛋白表达水平与对照组相比均有升高的趋势。定量PCR结果显示ISO干预组（10μM,48h）的STAT3（p=0.0117）与Beclin1（p=0.0481）,以及PE干预组（100μM,48h）的STAT3（p=0.0068）与Beclin1（p=0.0002）基因表达水平相比于对照组均有不同程度的升高。结论:（1）本实验通过生物信息学分析发现,STAT3与心肌细胞自噬和免疫浸润调控基因密切相关,可能对肥厚心肌细胞的自噬和免疫浸润存在调控作用;（2）本实验在细胞水平发现,心肌细胞在一定程度肥厚时,STAT3与自噬相关基因Beclin1表达均明显上调;（3）本研究的结果为阐明调控心肌细胞自噬与免疫浸润的机理提供一定理论依据,也为进一步探索心肌肥厚的病理生理机制以及潜在的干预靶点提供一定的线索。