BACKGROUND This study aimed to identify potential zinc status indicators and to clarify the mechanisms underlying zinc deficiency-induced organ damage and mortality in mice. METHODS The dataset GSE97112, including placental tissues of mice fed diets containing normal and low concentrations of zinc, was downloaded and preprocessed. Differentially expressed genes (DEGs) were calculated and identified for zinc deficiency-related gene clusters by using the weighed gene co-expression network analysis (WGCNA) algorithm. The Gene Ontology (GO)-Biological Process (BP) and KEGG pathway of genes in the zinc deficiency-related WGCNA modules were analyzed, and the protein-protein interaction (PPI) network was constructed. In addition, modules of the PPI network were identified, and transcription factors (TFs) and miRNAs regulating DEGs were predicted. Finally, drug-gene interactions were selected. RESULTS A total of 1055 DEGs containing 586 up- and 469 down-regulated genes were obtained. Three modules based on WGCNA had high correlation with degree of zinc deficiency. Annexin A1 (ANXA1), C-C motif chemokine receptor 3 (CCR3), C-X-C motif chemokine receptor 2 (CXCR2), and interleukin 2 (IL-2) were hub nodes in the PPI network. Three modules in the PPI network were identified, including module 1 associated with olfactory conduction and module 2 associated with inflammatory response. ANXA1, CCR3, and IL-2 were regulated by TFs. In addition, CXCR2, ANXA, and IL-2 were drug targets. CONCLUSION CXCR2, ANXA1, and CCR3 as well as olfactory receptor-related genes (proteins) may be used as biomarkers to assess zinc status in mice.

中文翻译：

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从微阵列数据中鉴定出用于评估小鼠妊娠期锌状态的新型候选指标。

背景技术本研究旨在鉴定潜在的锌状态指标，并阐明小鼠锌缺乏引起的器官损伤和死亡率的潜在机制。方法下载并预处理GSE97112数据集，包括饲喂含正常和低浓度锌饮食的小鼠的胎盘组织。通过使用加权基因共表达网络分析（WGCNA）算法，计算并鉴定了与锌缺乏相关的基因簇的差异表达基因（DEG）。分析与锌缺乏相关的WGCNA模块中基因的基因本体（GO）-生物过程（BP）和KEGG途径，并构建蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络。另外，鉴定了PPI网络的模块，并预测了调节DEG的转录因子（TF）和miRNA。最后，选择药物基因相互作用。结果总共获得了1055个DEG，其中包含586个上调基因和469个下调基因。基于WGCNA的三个模块与锌缺乏程度高度相关。Annexin A1（ANXA1），CC基序趋化因子受体3（CCR3），CXC基序趋化因子受体2（CXCR2）和白介素2（IL-2）是PPI网络中的中心节点。确定了PPI网络中的三个模块，包括与嗅觉传导相关的模块1和与炎症反应相关的模块2。ANXA1，CCR3和IL-2受TF调控。另外，CXCR2，ANXA和IL-2是药物靶标。结论CXCR2，ANXA1和CCR3以及嗅觉受体相关基因（蛋白质）可以用作评估小鼠锌状态的生物标志物。结果总共获得了1055个DEG，其中包含586个上调基因和469个下调基因。基于WGCNA的三个模块与锌缺乏程度高度相关。Annexin A1（ANXA1），CC基序趋化因子受体3（CCR3），CXC基序趋化因子受体2（CXCR2）和白介素2（IL-2）是PPI网络中的中心节点。确定了PPI网络中的三个模块，包括与嗅觉传导相关的模块1和与炎症反应相关的模块2。ANXA1，CCR3和IL-2受TF调控。另外，CXCR2，ANXA和IL-2是药物靶标。结论CXCR2，ANXA1和CCR3以及嗅觉受体相关基因（蛋白质）可以用作评估小鼠锌状态的生物标志物。结果总共获得了1055个DEG，其中包含586个上调基因和469个下调基因。基于WGCNA的三个模块与锌缺乏程度高度相关。Annexin A1（ANXA1），CC基序趋化因子受体3（CCR3），CXC基序趋化因子受体2（CXCR2）和白介素2（IL-2）是PPI网络中的中心节点。确定了PPI网络中的三个模块，包括与嗅觉传导相关的模块1和与炎症反应相关的模块2。ANXA1，CCR3和IL-2受TF调控。另外，CXCR2，ANXA和IL-2是药物靶标。结论CXCR2，ANXA1和CCR3以及嗅觉受体相关基因（蛋白质）可以用作评估小鼠锌状态的生物标志物。基于WGCNA的三个模块与锌缺乏程度高度相关。Annexin A1（ANXA1），CC基序趋化因子受体3（CCR3），CXC基序趋化因子受体2（CXCR2）和白介素2（IL-2）是PPI网络中的中心节点。确定了PPI网络中的三个模块，包括与嗅觉传导相关的模块1和与炎症反应相关的模块2。ANXA1，CCR3和IL-2受TF调控。另外，CXCR2，ANXA和IL-2是药物靶标。结论CXCR2，ANXA1和CCR3以及嗅觉受体相关基因（蛋白质）可以用作评估小鼠锌状态的生物标志物。基于WGCNA的三个模块与锌缺乏程度高度相关。Annexin A1（ANXA1），CC基序趋化因子受体3（CCR3），CXC基序趋化因子受体2（CXCR2）和白介素2（IL-2）是PPI网络中的中心节点。确定了PPI网络中的三个模块，包括与嗅觉传导相关的模块1和与炎症反应相关的模块2。ANXA1，CCR3和IL-2受TF调控。另外，CXCR2，ANXA和IL-2是药物靶标。结论CXCR2，ANXA1和CCR3以及嗅觉受体相关基因（蛋白质）可以用作评估小鼠锌状态的生物标志物。确定了PPI网络中的三个模块，包括与嗅觉传导相关的模块1和与炎症反应相关的模块2。ANXA1，CCR3和IL-2受TF调控。另外，CXCR2，ANXA和IL-2是药物靶标。结论CXCR2，ANXA1和CCR3以及嗅觉受体相关基因（蛋白质）可以用作评估小鼠锌状态的生物标志物。确定了PPI网络中的三个模块，包括与嗅觉传导相关的模块1和与炎症反应相关的模块2。ANXA1，CCR3和IL-2受TF调控。另外，CXCR2，ANXA和IL-2是药物靶标。结论CXCR2，ANXA1和CCR3以及嗅觉受体相关基因（蛋白质）可以用作评估小鼠锌状态的生物标志物。