Screening Biomarkers of Sudden Coronary Death Based on mRNA Expression Profile of Rat Myocardial Tissues

doi:10.12116/j.issn.1004-5619.2022.420509

Abstract

Abstract:

Objective To explore the differential expression of messenger RNA （mRNA） in myocardial tissues of rats with sudden coronary death （SCD）, and to provide ideas for the forensic identification of SCD. Methods The rat SCD model was established, and the transcriptome sequencing was performed by next-generation sequencing technology. Differentially expressed genes （DEGs） in myocardial tissues of SCD rats were screened by using the R package limma. A protein-protein interaction （PPI） network was constructed by using the STRING database and Cytoscape 3.8.2 on DEG, and hub genes were screened based on cytoHubba plug-in. Finally, the R package clusterProfiler was used to analyze the biological function and signal pathway enrichment of the selected DEG. Results A total of 177 DEGs were associated with SCD and were mainly involved in the renin-angiotensin system and PI3K-Akt signaling pathway. The genes including angiotensinogen （AGT）, complement component 4a （C4a）, Fos proto-oncogene （FOS） and others played key roles in the development of SCD. Conclusion Genes such as AGT, C4a, FOS and other genes are expected to be potential biomarkers for forensic identification of SCD. The study based on mRNA expression profile can provide a reference for forensic identification of SCD.

Key words: forensic pathology, sudden coronary death, messenger RNA （mRNA）, differentially expressed gene, biomarker, myocardial ischemia, cause of death, rats

CLC Number:

DF795.1

Xiang-jie GUO, Hao LI, Ya-qin BAI, Peng WU, Chun-mei ZHAO, Yi-ming DONG, Nian-nian CHEN, Ke-ming YUN, Cai-rong GAO. Screening Biomarkers of Sudden Coronary Death Based on mRNA Expression Profile of Rat Myocardial Tissues[J]. Journal of Forensic Medicine, 2022, 38(4): 443-451.

Figures/Tables 10

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喂养方式	TC/（mmol·L^-1）	TG/（mmol·L^-1）	LDL/（mmol·L^-1）	HDL/（mmol·L^-1）	AI
正常饮食	2.69±0.22	0.79±0.41	0.37±0.05	0.77±0.05	2.49±0.08
高脂喂养	4.31±0.87^1）	0.67±0.12	1.83±0.53^1）	0.56±0.03^1）	6.75±1.65^1）

喂养方式	TC/（mmol·L^-1）	TG/（mmol·L^-1）	LDL/（mmol·L^-1）	HDL/（mmol·L^-1）	AI
正常饮食	2.69±0.22	0.79±0.41	0.37±0.05	0.77±0.05	2.49±0.08
高脂喂养	4.31±0.87^1）	0.67±0.12	1.83±0.53^1）	0.56±0.03^1）	6.75±1.65^1）

样本	序列数/条	碱基数/个	GC含量/%	≥Q30/%	样本	序列数/条	碱基数/个	GC含量/%	≥Q30/%
S1	20 527 616	6 129 314 552	48.03	95.35	AS1	18 827 851	5 629 650 080	47.58	95.88
S2	25 910 645	7 734 882 626	48.66	93.52	AS2	27 421 046	8 184 665 328	47.47	95.60
S3	28 301 609	8 439 784 084	48.24	94.99	AS3	24 494 060	7 316 965 518	48.26	95.59
AMI1	21 879 714	6 545 674 098	48.00	95.52	ASD1	20 223 952	6 042 369 072	49.25	96.03
AMI2	20 292 172	6 047 846 216	47.88	95.06	ASD2	20 320 135	6 064 660 552	48.11	96.33
AMI3	22 494 000	6 725 394 206	48.28	95.36	ASD3	22 158 272	6 611 243 194	47.82	95.64

样本	序列数/条	碱基数/个	GC含量/%	≥Q30/%	样本	序列数/条	碱基数/个	GC含量/%	≥Q30/%
S1	20 527 616	6 129 314 552	48.03	95.35	AS1	18 827 851	5 629 650 080	47.58	95.88
S2	25 910 645	7 734 882 626	48.66	93.52	AS2	27 421 046	8 184 665 328	47.47	95.60
S3	28 301 609	8 439 784 084	48.24	94.99	AS3	24 494 060	7 316 965 518	48.26	95.59
AMI1	21 879 714	6 545 674 098	48.00	95.52	ASD1	20 223 952	6 042 369 072	49.25	96.03
AMI2	20 292 172	6 047 846 216	47.88	95.06	ASD2	20 320 135	6 064 660 552	48.11	96.33
AMI3	22 494 000	6 725 394 206	48.28	95.36	ASD3	22 158 272	6 611 243 194	47.82	95.64

组别	DEG	上调基因	下调基因
假手术组-AMI组	69	30	39
假手术组-AS组	809	317	492
AS组-ASD组	196	61	135