INTRODUCTION Asthma is a worldwide problem that is caused by complex underlying immune dysregulation. The identification of potential prognostic markers of asthma may provide information for treatment. The purpose of this study was to explore the key mechanisms involved in the development of asthma on the basis of microarray analysis. METHODS The expression profile data of GSE43696, which contains 20 endobronchial epithelial brushing samples from healthy patients and 88 from asthma patients, were obtained from Gene Expression Omnibus. For the present study, we built co-expression modules by weighted gene co-expression network analysis (WGCNA). This new analysis strategy was applied to the data set to investigate the relationships underlying the modules and the pathogenesis of asthma. Functional enrichment analysis was performed on these co-expression genes from the modules, and a gene network was then constructed. In addition, mouse models of HDM-induced and OVA-induced asthma were established, and the expression of hub genes was measured. RESULTS First, using WGCNA, 20 co-expression modules were constructed with 19,596 genes obtained from 108 human endobronchial epithelial brushing samples. The number of genes within the modules ranged from 41 to 845. According to the colours assigned by the system, the module positively correlated with asthma status was named 'red module', and the module positively correlated with asthma severity was named 'purple module'. The results of a functional enrichment analysis showed that the red module was mainly enriched in intracellular calcium-activated chloride channel activity, intracellular chloride channel activity and endopeptidase inhibitor activity. The purple module was mainly enriched in microtubule motor activity and microtubule-binding and motor activity. Moreover, the mRNA expression levels of the 15 hub genes were confirmed to be significantly upregulated in the HDM mouse model, and 12 hub genes were upregulated in the OVA model. CONCLUSIONS The hub genes ANO7, PYCR1 and UBE2C might play potential roles in the pathogenesis of asthma. Our findings provided a framework of co-expression gene modules of asthma and led to the identification of some new markers that might be potential targets for the development of new drugs and diagnostic markers.

中文翻译：

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通过共表达模块构建鉴定与哮喘发展相关的关键基因。

引言哮喘是世界范围内的问题，由复杂的潜在免疫失调引起。哮喘潜在的预后标志物的鉴定可以为治疗提供信息。这项研究的目的是在微阵列分析的基础上探讨哮喘发展的关键机制。方法GSE43696的表达谱数据包含20份健康患者的支气管内上皮刷洗样本和88例哮喘患者的支气管上皮刷洗样本，均来自Gene Expression Omnibus。对于本研究，我们通过加权基因共表达网络分析（WGCNA）构建了共表达模块。这项新的分析策略已应用于数据集，以研究哮喘模块与发病机制之间的关系。从模块对这些共表达基因进行功能富集分析，然后构建基因网络。另外，建立了由HDM和OVA引起的哮喘的小鼠模型，并测定了毂基因的表达。结果首先，使用WGCNA，利用从108个人支气管上皮刷洗样本中获得的19,596个基因，构建了20个共表达模块。模块内的基因数量介于41至845之间。根据系统分配的颜色，与哮喘状态呈正相关的模块称为“红色模块”，与哮喘严重程度呈正相关的模块称为“紫色模块”。 。功能富集分析的结果表明，红色模块主要富集细胞内钙激活的氯离子通道活性，细胞内氯离子通道活性和内肽酶抑制剂活性。紫色模块主要富含微管运动活动，微管结合和运动活动。此外，在HDM小鼠模型中，证实了15个毂基因的mRNA表达水平显着上调，在OVA模型中，有12个毂基因被上调。结论中枢基因ANO7，PYCR1和UBE2C可能在哮喘的发病中起潜在作用。我们的发现提供了哮喘共表达基因模块的框架，并导致鉴定了一些新标记，这些标记可能是开发新药和诊断标记的潜在目标。细胞内氯离子通道活性和内肽酶抑制剂活性。紫色模块主要富含微管运动活动，微管结合和运动活动。此外，在HDM小鼠模型中，证实了15个毂基因的mRNA表达水平显着上调，在OVA模型中，有12个毂基因被上调。结论中枢基因ANO7，PYCR1和UBE2C可能在哮喘的发病过程中发挥潜在作用。我们的发现提供了哮喘共表达基因模块的框架，并导致鉴定了一些新标记，这些标记可能是开发新药和诊断标记的潜在目标。细胞内氯离子通道活性和内肽酶抑制剂活性。紫色模块主要富含微管运动活动，微管结合和运动活动。此外，在HDM小鼠模型中，证实了15个毂基因的mRNA表达水平显着上调，在OVA模型中，有12个毂基因被上调。结论中枢基因ANO7，PYCR1和UBE2C可能在哮喘的发病中起潜在作用。我们的发现提供了哮喘共表达基因模块的框架，并导致鉴定了一些新标记，这些标记可能是开发新药和诊断标记的潜在目标。紫色模块主要富含微管运动活动，微管结合和运动活动。此外，在HDM小鼠模型中，证实了15个毂基因的mRNA表达水平显着上调，在OVA模型中，有12个毂基因被上调。结论中枢基因ANO7，PYCR1和UBE2C可能在哮喘的发病中起潜在作用。我们的发现提供了哮喘共表达基因模块的框架，并导致鉴定了一些新标记，这些标记可能是开发新药和诊断标记的潜在目标。紫色模块主要富含微管运动活动，微管结合和运动活动。此外，在HDM小鼠模型中，证实了15个毂基因的mRNA表达水平显着上调，在OVA模型中，有12个毂基因被上调。结论中枢基因ANO7，PYCR1和UBE2C可能在哮喘的发病中起潜在作用。我们的发现提供了哮喘共表达基因模块的框架，并导致鉴定了一些新标记，这些标记可能是开发新药和诊断标记的潜在目标。PYCR1和UBE2C可能在哮喘的发病机制中发挥潜在作用。我们的发现提供了哮喘共表达基因模块的框架，并导致鉴定了一些新标记，这些标记可能是开发新药和诊断标记的潜在目标。PYCR1和UBE2C可能在哮喘的发病机制中发挥潜在作用。我们的发现提供了哮喘共表达基因模块的框架，并导致鉴定了一些新标记，这些标记可能是开发新药和诊断标记的潜在目标。