熟悉的p53，不一样的分析！
Bioinformatics Analysis Identifies p53 as a Candidate Prognostic Biomarker for Neuropathic Pain生物信息学分析鉴定p53是神经性疼痛的候选预后生物标志物
一.研究背景
神经性疼痛（NP）是由神经系统损伤引起的一种慢性疼痛，它的发病机制很复杂，仍然缺乏有效的治疗药物。最近的研究表明，周围神经损伤可以改变初级感觉神经的基因表达。因此，研究周围神经损伤后脊髓背角的基因表达对于探索NP的潜在机制并为NP提供有效的治疗策略非常重要。
二.分析流程
三.结果解读
1.数据标准化
图1：作者使用BRB-ArrayTools软件，展示了SNL（L5脊神经结扎）组样品和假手术对照组样品，数据标准化后的基因表达情况。
图1.显示了数据标准化后每个小鼠DRG（脊根神经节）组织样品的基因表达情况
鉴定DEGs
作者选择了小鼠的L4和L5 DRG组织来鉴定DEGs。
图2：从GSE24982数据集中总共鉴定出22,303个基因，其中与假手术对照组相比，SNL组的DRG神经元中有123个基因上调；层次聚类分析后分为了两个亚群。
图2.DEGs的层次聚类分析
3.通路和功能富集分析
作者借助KEGG和GO数据库作通路和功能富集分析。
上调的DEGs主要在跨膜转运调节，化学突触传递，膜电位调节，疼痛感官知觉，细胞阳离子稳态等通路和生物学功能上富集。
图3.通路和功能富集分析
4.PPI网络分析
图4A：使用BioGRID，InWeb_IM和OmniPath数据库，将鉴定出的DEGs编码的蛋白质作PPI网络分析。
图4B：使用MCODE插件来识别PPI网络中的重要模块（以及相关的单个基因），p53被识别为hub基因。
图4.PPI网络分析和MCODE识别模块
5.CCI（慢性收缩损伤）后鼠行为的改变以及p53和Caspase-3的表达
CCI会诱发小鼠持续的异常性疼痛和痛觉过敏。图5A：与假手术组小鼠相比，CCI小鼠从手术后第3天PWL（缩足反应潜伏期）开始缩短。
图5B：CCI、假手术组术后第7天的p53和caspase-3表达的蛋白质印迹分析。并将p53和caspase-3的倍数变化标准化为GAPDH（甘油醛3-磷酸脱氢酶）水平。
图5C：p53和caspase-3表达的定量分析。
CCI小鼠中p53和Caspase-3表达增加。
图5D：p53（红色）代表性的免疫荧光染色及其在DRG组织中与神经元（NeuN，绿色）的共定位。
图5E：caspase-3（红色）的代表性免疫荧光染色及其在DRG组织中与神经元（NeuN，绿色）的共定位。
图5F,G：DRG组织中p53阳性和caspase-3阳性细胞的定量分析。
CCI组，p53阳性和caspase-3阳性细胞数量占比显著增加。
图5.CCI诱发的痛觉过敏以及DRG神经元中p53和caspase-3的表达
6.p53抑制剂降低CCI小鼠中p53蛋白表达并减轻热痛觉过敏
作者往小鼠模型神经鞘内注射pifithrin-α HY-15484（p53抑制剂）作验证。
图6A：与CCI + DMSO组相比，Pifithrin-α组减缓了PWL的下降。
图6B：p53和caspase-3表达的蛋白质印迹分析
Pifithrin-α组小鼠中p53蛋白表达下降。
图6C：p53和caspase-3表达的定量分析。
ifithrin-α组小鼠中p53和Caspase-3表达降低。
图6D：p53（红色）的代表性免疫荧光染色及其在DRG组织中与神经元（NeuN，绿色）的共定位。
图6E：aspase-3（红色）的代表性免疫荧光染色及其在DRG组织中与神经元（NeuN，绿色）的共定位。
图6F,G：CCI小鼠神经鞘内注射Pifithrin-α第7天时，DRG组织中p53阳性和caspase-3阳性细胞的定量分析。
Pifithrin-α组，p53阳性和caspase-3阳性细胞数量占比下降。
图6.pifithrin-α抑制（p53抑制剂）减轻DRG神经元的疼痛以及降低p53和caspase-3的表达
小结
作者从GEO数据库下载数据集，来鉴定NP中的关键基因。使用BRB-ArrayTools软件和R鉴定DEGs。使用Metascape对DEGs进行功能和通路富集分析。使用Cytoscape创建了蛋白质-蛋白质相互作用网络并对其进行了可视化。总共获得123种上调的DEGs。在这些基因中，p53被筛为hub基因。最后，作者使用CCI小鼠模型进行了实验验证了：脊神经节神经元中p53基因的过表达以及caspase-3表达的增加是诱发NP发展的潜在原因。