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目的心肌肥厚是心血管疾病(如高血压、心肌梗死)所引起的常见病理过程,是引起心力衰竭和猝死的主要原因,然而,心肌肥厚发生发展过程中的相关因素尚未完全明确。本研究通过生物信息学分析结合生物学实验,筛选和鉴定与心肌肥厚密切相关的关键基因,为进一步探讨和分析心肌肥厚的分子机制奠定基础。方法从美国国立生物技术信息中心(National Center for Biotechnology Information,NCBI)的GEO数据库(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/)下载数据集GSE47420,我们使用其中野生型小鼠的数据样本,包括对照组和Ang II组,每组分别包含3个C57Bl/6J小鼠样本和3个Balb/C小鼠样本。在GPL6887平台(Illumina MouseWG-6 v2.0 expression beadchip)的基础上使用GEO2R在线工具,以P<0.05且|logFC|>0.5为阈值分别筛选C57Bl/6J和Balb/C小鼠对照组与Ang II组之间差异表达基因;利用DAVID6.7(https://david-d.ncifcrf.gov/)在线数据库对两种小鼠中共有差异表达基因进行基因本体论GO和信号通路KEGG富集分析;通过String数据库和Cytoscape软件对差异基因进行蛋白质相互作用网络分析和可视化,以degree>10为标准确定枢纽基因;通过持续泵注Ang II建立昆明小鼠心肌肥厚模型,采用超声多普勒、形态学、组织学进行模型鉴定,并通过qPCR方法检测DEGS在心肌肥厚中的表达。结果经分析得到共同差异表达基因202个,其中上调基因127个,下调基因75个。GO富集结果显示,上调基因主要富集在胶原纤维组织、细胞对机械刺激的反应、血管生成等生物学过程;下调基因主要富集在代谢过程、氧化还原过程、脂肪酸β-氧化等生物学过程。KEGG信号通路结果显示,上调基因主要参与癌症中的蛋白多糖、HIF-1信号通路等信号通路;下调基因主要参与代谢途径、缬氨酸,亮氨酸和异亮氨酸降解等信号通路。PPI分析获得枢纽基因12个,包括Dcn、Hadha、Col5a1、Hsp90aa1、Lox、Fbn1、Col3a1、Igf1、Loxl1、Mmp2、Bgn、Timp1。qPCR结果显示,肥厚心肌组织中的枢纽基因Dcn、Hadha和Hsp90aa1的表达水平明显下调。结论本研究筛选并鉴定出肥厚心肌组织中异常变化的若干基因及相关信号通路,这为后续解析心肌肥厚发生发展的分子机制提供新的方向和实验基础。