目的:虽然近年来随着筛查及诊疗技术的发展,在一定程度上改善了胃癌(Gastric Cancer,GC)患者的预后,但GC仍是最常见的消化道恶性肿瘤之一,总体5年生存率仍然很低。因此,探讨胃癌发生发展及转移机制中可能的治疗靶点具有重要意义。本文旨在通过生物信息学方法筛选胃癌的差异表达基因(DEGs),并通过体外实验进行验证,寻找可能对GC的发病机制及早期诊断至关重要的潜在生物标志物。方法:1)从GEO(Gene Expression Omnibus)数据库中下载具有GC患者临床信息的基因芯片数据,使用R语言分析上述筛选出的数据集中显著高表达或低表达的基因并汇总得到DEGs的交集。通过GO(Gene Ontology analysis)功能注释和 KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)通路富集分析确定DEGs的潜在作用,并进行蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络分析进一步筛选出目标基因。由Kaplan-Meier-plotter(KM-plotter)数据库、胃腺癌基因组图谱库(TCGA-STAD)及胃癌相关的数据集(GSE15459)提供的临床资料数据得出目标基因与胃癌患者预后的关系。2)在一个独立的GC组织标本集中,通过实时定量荧光PCR(RT-qPCR)、免疫组织化学(IHC)、COX分析、ROC分析对目标基因在GC组织及非癌组织中的表达和临床意义进行验证。3)通过体外细胞RT-qPCR,Western blotting实验及双荧光素酶报告基因测定实验预测目标基因的MicroRNA(miRNA)调控基因。结果:在GEO检索到4个具有GC差异表达基因的数据集(GSE13861、GSE27342、GSE54129、GSE63089),并筛选出 76 个 DEGs,包括34个上调基因,42个下调基因。通过GO分析及KEGG通路分析,发现这些DEGs在细胞外基质(ECM)相关功能及通路中显著富集。通过PPI网络分析发现一组胶原基因(COL10A1,COL1A1,COL1A2,COL3A1,COL4A1,COL5A2,COL6A3)在GC组织中显著上调,并构成PPI网络的重要节点。其中COL1A1和COL4A1在GC组织中的过表达得到验证,并与GC患者相关临床参数及预后不良密切相关。双荧光素酶报告基因测定实验发现microRNA-29c-3p(miRNA-29c-3p)可直接靶向作用于 GC 中 COL1A1 和 COL4A1 mRNA 的 3’UTR,抑制 COL1A1和COL4A1的表达。结论:本文中确定的一组胶原基因在GC患者中高表达,其中COL1A1和COL4A1在GC中的高表达与患者预后不良有关,可能是GC诊断标志物或潜在的治疗靶点。COL1A1和COL4A1基因在GC患者中的异常表达可能是由miRNA-29c-3p调控。