目的：生物信息学分析筛选出骨肉瘤关键基因，探讨骨肉瘤潜在分子标记物。方法：从GEO数据库中下载GSE14359、GSE16088、GSE16091 3个数据库集，利用R语言“SVA”软件包进行合并；差异分析利用R语言“limma”软件包进行分析，并对差异基因运用R语言“clusterProfiler”进行GO和KEGG富集分析。随后，对最显著富集的KEGG通路基因进行筛选出最关键的Top5基因并进行生存分析，筛选对预后具有影响意义的关键基因，然后运用实时荧光定量聚合酶链式反应（qRT-PCR）验证最关键基因的差异性表达。结果：通过数据合并共得到12 547个基因的数据集，分析出723个表达基因有差异；差异基因的KEGG富集最显著通路是PI3K-Akt信号通路，并且该通路的排名前5的关键基因为ITGA3、ITGA4、ITGAV、COL1A1、COL1A2。排名前5的关键基因中，与ITGA3低表达组比较，ITGA3高表达组生存预后较好（P<0.05），在143B、MNNG、U2OS3个骨肉瘤细胞系中ITGA3相对表达量低于正常成骨细胞系hFOB1.19(P<0.01)。结论：ITGA3在骨肉瘤中呈现出低表达，这可能成为预测骨肉瘤患者预后的潜在生物标记物。