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富里酸干预缺氧诱导人视网膜微血管内皮细胞基因表达谱的MiSeq测序分析
编辑人员丨6天前
目的:观察富里酸(FA)干预缺氧诱导的人视网膜微血管内皮细胞(hRMEC)基因表达谱的MiSeq测序分析结果。方法:体外培养hRMEC,并将其分为缺氧组(缺氧处理)和FA干预组(即缺氧后FA干预)。采用MTT比色法检测不同浓度和不同作用方式的FA对hRMEC活性的影响。选择FA的最佳作用浓度,通过实时荧光定量PCR (RT-PCR)验证FA对缺氧诱导hRMEC中细胞间黏附分子-1 (ICAM-1)、IL-1β、IL-4、IL-6、IL-8、IL-10、MMP-2、TNF-α、TNF-β等炎症因子及炎症相关因子mRNA表达的影响。收集处于对数生长期的缺氧组和FA干预组细胞,应用MiSeq测序技术对两组细胞进行全转录组测序,获得生物学大数据,在此基础上分析差异表达的miRNA;通过基因注释(GO)功能显著性富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路显著性富集分析对差异miRNA的功能及信号通路进行分析。组间炎症因子及炎症相关因子表达比较时,通过miRNA mimic调节细胞中相应miRNA的表达水平,观察其对细胞功能的影响,从而判断该miRNA的作用。结果:不同浓度和不同作用方式的FA对hRMEC的细胞活性无影响。RT-PCT检测结果显示,缺氧组hRMEC中ICAM-1、IL-1β、IL-6和TNF-β的mRNA表达较正常组明显上调,差异有统计学意义( t=3.426、6.011、5.282、6.500 , P=0.027、0.004、0.006、0.003);FA干预组hRMEC中ICAM-1、IL-6、TNF-α和TNF-β的mRNA表达较缺氧组明显下降,差异有统计学意义( t=9.961、3.676、3.613、3.387, P=0.001、0.021、0.023、0.028 )。缺氧组和FA干预组之间共有14个差异表达miRNA,其中上调基因9个,下调基因5个。共4个差异miRNA (hsa-miR-1 285-3p、hsa-miR-30d-3p、hsa-miR-3 170、hsa-miR-7 976)的预测靶基因均为ICAM-1。GO功能显著性富集分析结果显示,差异基因的功能主要富集在细胞发育、细胞分化和单生物发育过程中。KEGG通路显著性富集分析结果显示,差异miRNA表达高度富集的是癌症中蛋白多糖通路和细胞因子-细胞因子受体相互作用通路,差异表达较明显的是花生四烯酸代谢通路和安非他明成瘾性通路。 结论:FA可能通过调控多个miRNA的表达,影响下游ICAM-1 mRNA的表达水平,从而对缺氧刺激hRMEC后细胞的炎性状态产生影响。
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编辑人员丨6天前
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CRL4B复合物抑制分泌型卷曲相关蛋白1促进胰腺癌的发生发展
编辑人员丨6天前
目的:探讨CRL4B复合物在胰腺癌发生发展中的作用及其分子机制。方法:将胰腺癌细胞分为对照组(转染阴性对照慢病毒)、shCUL4B组(转染CUL4B慢病毒)、shDDB1组[转染DNA损伤结合蛋白1(DDB1)慢病毒]和shCUL4B+siSFRP1组[转染CUL4B慢病毒+分泌型卷曲相关蛋白1(SFRP1)-siRNA]。对敲低CUL4B和DDB1的胰腺癌细胞系进行RNA测序(RNA-seq),寻找CRL4B复合物调控的靶基因,采用实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)检测靶基因mRNA的表达,染色质免疫共沉淀(ChIP)-PCR实验鉴定CRL4B复合物直接调控的靶基因,Western blot法检测上皮-间充质转化(EMT)标志物蛋白的表达水平,EdU细胞增殖实验检测细胞增殖能力,划痕实验和Transwell实验检测细胞迁移和侵袭能力。采用GEO、TCGA和GTEx数据库中胰腺癌相关肿瘤样本和正常组织样本的测序数据,分析CUL4B、DDB1和其下游靶基因的表达相关性。结果:RNA-seq结果显示,CRL4B复合物调控的靶基因涉及多种恶性肿瘤相关信号通路。qRT-PCR检测结果显示,shCUL4B和shDDB1组待验证靶基因的mRNA表达水平均高于对照组,差异有统计学意义(均 P<0.05)。ChIP-PCR实验结果显示,CRL4B复合物直接结合在NME1和SFRP1靶基因启动子区,敲低CUL4B的表达后,靶基因启动子区域组蛋白H2A第119位赖氨酸单泛素化富集减少。对照组PANC-1细胞增殖率为(32.10±3.58)%,高于shCUL4B组和shCUL4B+siSFRP1组[分别为(13.95±1.66)%和(22.38±0.77)%,均 P<0.05];对照组AsPC-1细胞增殖率为(35.47±7.80)%,高于shCUL4B组和shCUL4B+siSFRP1组[分别为(19.60±3.58)%和(30.09±0.81)%,均 P<0.05]。细胞划痕实验显示,对照组PANC-1细胞迁移率为(53.18±3.70)%,高于shCUL4B组和shCUL4B+siSFRP1组[分别为(17.46±2.62)%和(44.99±9.18)%,均 P<0.05]。Western blot结果显示,对照组细胞上皮标志物α-catenin和γ-catenin的表达分别为1.00±0.03和1.01±0.11),低于shCUL4B组(分别为1.44±0.01和1.21±0.06,均 P<0.05),对照组细胞间充质标志物Fibronectin和Vimentin表达水平分别为1.01±0.14和1.02±0.18,高于shCUL4B+siSFRP1组(分别为1.53±0.13和1.22±0.07,均 P<0.05)。对照组细胞的迁移率为(100.00±3.96)%,与shCUL4B组和shCUL4B+siSFRP1组[分别为(35.49±0.34)%和(107.06±2.77)%]比较,差异均有统计学意义(均 P<0.05)。CUL4B和DDB1在胰腺癌中表达升高,且与SFRP1的表达呈负相关( r分别为-0.342和-0.264)。 结论:胰腺癌中CRL4B复合物转录抑制靶基因SFRP1进而促进胰腺癌的发生发展,且CRL4B复合物在胰腺癌中的高表达支持了其作为胰腺癌治疗的潜在靶点。
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编辑人员丨6天前
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2018年天津市儿童GⅡ型诺如病毒感染的分子流行病学分析
编辑人员丨6天前
目的:分析2018年天津市儿童医院患儿GⅡ型诺如病毒(NoV)感染的分子流行病学特征。方法:单中心研究。2018年1至12月就诊于天津市儿童医院疑似病毒感染引起急性胃肠炎患儿粪便标本2 185份,采用实时荧光逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)检测NoV,对阳性标本的衣壳蛋白VP1(VP1)区进行基因扩增并测序,分析基因型并运用MEGA5.05作系统进化树分析。结果:2 185份粪便标本中检出NoV阳性标本610份,阳性率为27.9%(610/2 185),全部为GⅡ型,共发现7个基因型,以GⅡ.3型和GⅡ.4型为主,分别占46.2%(151/327)和40.1%(131/327),GⅡ.2型占4.6%(15/327),其他亚型占9.1%(30/327)。不同年龄组间NoV检出率差异有统计学意义(χ 2=17.050, P=0.002),其中阳性标本中以≤3岁年龄组检出率最高,占阳性标本总数的89.2%,不同月份NoV检出率差异有统计学意义(χ 2=225.153, P<0.001),其中11、12月为高发月份。GⅡ.3型和GⅡ.4型NoV感染的患儿在伴随粒细胞减少症方面,两种亚型差异有统计学意义(χ 2=11.270, P=0.001),在伴随呼吸道症状方面,两种亚型差异有统计学意义(χ 2=7.257, P=0.007)。 结论:2018年天津地区儿童NoV感染主要以GⅡ.3型和GⅡ.4型为主,基因型呈现多样性,提示本地区在今后应继续加强监测和预防儿童的NoV感染。
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编辑人员丨6天前
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piR-3127964经PIWIL-3/载唾液酸蛋白途径调控滋养细胞侵袭力的机制
编辑人员丨6天前
目的:研究子痫前期与非病理妊娠胎盘组织之间差异表达的piR-3127964调控滋养细胞侵袭力的分子机制。方法:收集2020年11月至2021年8月于重庆医科大学附属第一医院产科就诊的非病理性早产(对照组, n=12)与子痫前期孕妇(子痫前期组, n=10)经剖宫产分娩的胎盘以及早孕期人工流产者的绒毛组织(早孕期人工流产组, n=10)。提取对照组和子痫前期组胎盘组织的总RNA进行测序,利用实时荧光定量聚合酶链反应(real-time quantitative-polymerase chain reaction,qRT-PCR)检测piR-3127964在各类组织中的相对表达量。利用蛋白质印迹法检测3组中PIWIL-1、PIWIL-2和PIWIL-3的表达量。外源性调节HTR-8/SVneo细胞内piR-3127964的水平,通过qRT-PCR检测下游候选靶分子,即鸟嘌呤核苷酸结合蛋白样3-样蛋白(guanine nucleotide-binding protein-like 3-like,GNL3L)和载唾液酸蛋白(sialophorin,SPN)mRNA的相对表达量,利用qRT-PCR检测GNL3L和SPN mRNA在对照组和子痫前期组胎盘组织中的相对表达量。进一步通过双荧光素酶报告基因试验验证上述两者与piR-3127964的相互作用。通过荧光原位杂交和免疫荧光结合的方式明确piR-3127964和SPN在早孕期人工流产组绒毛组织中的定位。通过Transwell细胞侵袭实验探究piR-3127964对HTR-8/SVneo细胞侵袭能力的影响和潜在机制。采用独立样本 t检验及单因素方差分析及LSD事后检验对数据进行统计学分析。 结果:(1)差异表达的piR-3127964预测的下游靶基因的富集通路与细胞运动相关;piR-3127964在早孕期人工流产组绒毛、对照组和子痫前期组胎盘组织中差异有统计学意义(分别为2.950±0.853、1.036±0.303与0.254±0.155, F=27.35, P<0.05);且piR-3127964定位于早孕期人工流产组绒毛的绒毛外滋养细胞(extravillous cytotrophoblasts,EVTs)中。(2)子痫前期组胎盘组织中PIWIL-3蛋白表达量明显低于对照组胎盘组织和早孕期人工流产组绒毛组织(0.810±0.400与3.175±0.429和6.843±1.379,LSD检验, P值均<0.05)。(3)与阴性对照相比,piR-3127964外源性模拟物(piR-mimics)和外源性抑制剂(piR-inhibitor)可显著改变SPN mRNA水平(分别为0.971±0.045与0.732±0.010、1.076±0.073与1.293±0.092,LSD检验, P值均<0.05);而GNL3L mRNA水平与piR-3127964水平无明显相关性。(4)野生型SPN(wild type SPN,SPN-WT)双荧光素酶报告基因质粒的荧光素酶活性在经piR-mimics(1.010±0.049与0.645±0.047, t=9.34)和piR-inhibitor(1.035±0.058与1.397±0.015, t=-10.60)的处理后出现显著变化( P值均<0.05)。(5)与对照组胎盘组织相比,SPN mRNA在子痫前期胎盘组织中显著上调(1.305±0.290与2.097±0.239, t=-4.22, P=0.006),而GNL3L mRNA在这两类组织中差异无统计学意义;免疫荧光实验提示SPN定位于早孕绒毛的EVTs中。(6)piR-inhibitor可显著抑制HTR-8/SVneo细胞的侵袭能力,敲低SPN后能逆转piR-inhibitor引起的侵袭能力下降效应(160.714±53.860与371.667±103.061和344.333±120.268,LSD检验, P值均<0.05)。 结论:piR-3127964在子痫前期胎盘中异常下调,通过上调SPN抑制滋养细胞侵袭力,可能是子痫前期的病理基础。
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编辑人员丨6天前
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三代测序技术在遗传病诊断中的应用进展
编辑人员丨6天前
遗传学检测技术的更新迭代不断推动着人类对遗传病的理解,但由于现有技术的局限性,无法识别部分变异或尚未构建部分变异与表型之间的联系,故仍有约半数的遗传病未得到明确诊断。近十余年来,以纳米孔测序和单分子实时测序为代表的三代测序技术,弥补了二代测序的技术盲区,在串联重复序列分析、结构变异、单倍型分析等遗传学检测的各方面展示出其优势。本文就测序技术的发展、三代测序技术的原理和技术特点、在遗传病诊断中的应用进行阐述。
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编辑人员丨6天前
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过表达死亡蛋白相关激酶2对TGF-β 1诱导的人肺成纤维细胞自噬和胶原蛋白分泌的影响
编辑人员丨6天前
目的:结合生物信息学分析结果研究死亡蛋白相关激酶2(DAPK2)在肺纤维化中的作用及分子机制。方法:从GEO数据库下载特发性肺纤维化(IPF)数据集GSE150910进行自噬相关基因的差异表达分析,利用极端梯度提升法筛选出关键基因。用t分布随机邻域嵌入法在单细胞测序数据集GSE135893中验证关键基因在细胞中的表达,采用Kaplan-Meier法在GSE28221和GSE93606数据集中绘制DAPK2高、低表达组患者的生存曲线。将12只6~8周龄的C57BL/6小鼠随机分为对照组和实验组,每组6只,实验组小鼠气管内滴注博来霉素构建肺纤维化模型,取小鼠肺组织进行Masson染色、免疫组织化学染色和实时荧光定量聚合酶链式反应(RT-qPCR)检测DAPK2的蛋白和mRNA表达水平。将人肺成纤维细胞分为空载体慢病毒组、转化生长因子β 1(TGF-β 1)组、空载体慢病毒+TGF-β 1组、过表达DAPK2慢病毒+TGF-β 1组,应用蛋白质印迹法检测各组自噬相关蛋白以及Ⅰ型胶原蛋白(Collage Ⅰ)、Ⅲ型胶原蛋白(Collage Ⅲ)的表达,并应用MDC染色检测各组细胞的自噬小体所占比例。 结果:GSE150910数据集中筛选出32个差异表达的衰老相关基因,其中8个上调,24个下调。极端梯度提升法筛选出关键自噬相关基因DAPK2。单细胞测序分析提示DAPK2主要表达于肺成纤维细胞中,且在IPF患者肺组织内成纤维细胞的表达量低于正常肺组织( P<0.05);高表达DAPK2的IPF患者总体生存时间较低表达DAPK2的IPF患者更长( P<0.05)。Masson染色提示小鼠肺纤维化模型造模成功,RT-qPCR及免疫组织化学染色结果提示DAPK2在博来霉素诱导的小鼠肺纤维化组织中为低表达( P值均<0.05)。与TGF-β 1组和空载体慢病毒+TGF-β 1组比较,过表达DAPK2慢病毒+TGF-β 1组细胞中的LC3Ⅱ和Beclin 1蛋白表达水平升高,而哺乳动物雷帕霉素靶蛋白、Collage Ⅰ、Collage Ⅲ降低( P值均<0.05);自噬相关蛋白及Collage Ⅰ、Collage Ⅲ在TGF-β 1组和空载体慢病毒+TGF-β 1组间差异均无统计学意义( P值均>0.05)。MDC染色结果提示过表达DAPK慢病毒+TGF-β 1组细胞内绿色点状荧光亮度明显增强,荧光斑点的数目也增多。 结论:DAPK2在博来霉素诱导的小鼠肺纤维化组织内呈低表达,过表达DAPK2可以促进细胞自噬减轻TGF-β 1诱导的肺成纤维细胞分泌胶原蛋白,从而抑制肺纤维化的进展。
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编辑人员丨6天前
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组蛋白去甲基化酶JMJD3通过调控巨噬细胞极化抑制实验性牙周炎牙槽骨破坏的研究
编辑人员丨6天前
目的:探究组蛋白去甲基化酶——含Jumonji结构域蛋白3(JMJD3)在炎症牙周组织中的表达及其对牙周炎调控的潜在机制。方法:分析2022年发表在基因表达综合数据库(GEO)中牙周组织单细胞测序的结果,并收集2021年6至12月同济大学附属口腔医院牙周病科和口腔颌面外科牙周手术和拔牙术中获取的健康及牙周炎患者的牙龈样本各9例,进行免疫组织化学染色、实时荧光定量PCR(RT-qPCR)。构建小鼠牙周炎模型,实验分组为:健康对照+生理盐水组、丝线结扎+生理盐水组、丝线结扎+GSK-J4(JMJD3抑制剂)组。体外使用牙龈卟啉单胞菌(Pg)来源的脂多糖(LPS)(Pg-LPS)模拟牙周炎症微环境,并使用靶向Jmjd3的小干扰RNA(siRNA)、GSK-J4分别处理巨噬细胞。siRNA转染实验分组为:阴性对照序列转染(NC)组、siRNA-Jmjd3组、NC+LPS组、siRNA-Jmjd3+LPS组。抑制剂实验分组为:二甲基亚砜(DMSO)组、GSK-J4组、DMSO+LPS组、GSK-J4+LPS组。使用蛋白质免疫印迹法、免疫荧光染色等方法探索JMJD3在体内、体外环境下对巨噬细胞极化及牙周炎症的影响。结果:牙周炎患者牙龈组织的JMJD3表达(1.97±0.91)显著高于健康牙龈组织(1.00±0.33)( t=2.45, P=0.048)。体外实验RT-qPCR结果显示,siRNA敲低JMJD3或使用GSK-J4抑制JMJD3均可促进炎症环境下巨噬细胞的M1极化,抑制M2极化:NC+LPS组精氨酸酶Ⅰ(Arg1)的表达(0.90±0.06)显著高于siRNA-Jmjd3+LPS组(0.61±0.11)( P<0.01);NC+LPS组白细胞介素(Il)-6、Il-1β和肿瘤坏死因子α(Tnf-α)的表达(分别为8.50±0.16、5.56±0.20、3.44±0.16)均显著低于siRNA-Jmjd3+LPS组(分别为14.63±0.48、8.55±0.10、11.72±0.58)(均 P<0.01)。DMSO+LPS组Arg1、类几丁质酶3样分子(Ym1)、Il-10的表达(分别为0.82±0.01、0.35±0.16、1.47±0.11)均显著高于GSK-J4+LPS组(分别为0.55±0.03、0.22±0.21、0.51±0.11)(均 P<0.01);DMSO+LPS组Il-6、Il-1β、Tnf-α的表达(分别为2.03±0.13、3.63±0.14和4.06±0.03)均显著低于GSK-J4+LPS组(分别为2.69±0.16、15.04±1.15、4.36±0.10)(均 P<0.01)。体内实验结果发现,抑制JMJD3加剧了小鼠实验性牙周炎的骨丧失,增加了小鼠炎症牙周组织中巨噬细胞的M1极化,降低了M2极化。丝线结扎+生理盐水组的颊侧釉质牙骨质界至牙槽嵴顶的距离(CEJ-ABC)、腭侧CEJ-ABC及M1/M2型巨噬细胞比值[分别为(0.26±0.03)、(0.24±0.01)mm和0.35±0.10]均显著低于丝线结扎+GSK-J4组[分别为(0.34±0.04)、(0.30±0.05)mm和2.50±0.58]( t=3.65, P=0.006; t=2.67, P=0.049; t=7.31, P=0.004)。 结论:单细胞测序及体内外实验验证JMJD3在牙周炎牙周组织中表达上调,JMJD3可能通过调控巨噬细胞极化抑制牙周炎的牙槽骨破坏,从而在牙周炎症过程中发挥保护作用。
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编辑人员丨6天前
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利用CRISPR/Cas9技术对 VSX2绿色荧光报告基因人诱导多能干细胞系的构建
编辑人员丨6天前
目的:构建表达视觉系统同源框2( VSX2)增强绿色荧光蛋白(eGFP)报告基因的人诱导多能干细胞系(hiPSCs)。 方法:根据成簇规律间隔短回文重复序列及其相关蛋白9(CRISPR/Cas9)技术原理,设计 VSX2的小向导RNA(sgRNA),构建敲除质粒及包含左右同源臂的P2A-eGFP供体质粒;2个质粒经测序鉴定后电转野生BC1-hiPSCs细胞系,采用嘌呤霉素筛选获得单克隆,扩增培养并鉴定。采用PCR和Sanger测序鉴定基因型;采用核型分析法分析报告细胞系核型;采用STR法排除细胞交叉污染;采用免疫荧光法及逆转录PCR法检测报告细胞系的多能干细胞分子标志物的表达;通过体外三胚层形成实验鉴定报告细胞系向三胚层分化的能力;应用3D视网膜类器官诱导技术获得视网膜类器官,并采用免疫荧光染色法评价VSX2蛋白与eGFP的共定位情况。 结果:电转后通过PCR鉴定和Sanger测序成功筛选到1株含有 VSX2-eGFP报告基因的hiPSC系。核型分析结果显示该报告细胞系核型正常。STR鉴定结果表明,BC1- VSX2 eGFP-iPSCs无细胞系交叉污染。逆转录PCR检测和免疫荧光染色表明,BC1- VSX2 eGFP-iPSCs中iPSCs标志物基因和蛋白表达阳性,包括NANOG、OCT4、SOX2、DNMT3B和GDF3 mRNA以及NANOG、OCT4、SSEA4和TRA-1-60蛋白。免疫荧光染色表明,由BC1- VSX2 eGFP-iPSCs分化的三胚层组织中内胚层标志物甲胎蛋白(AFP)、中胚层标志物α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)和外胚层标志物神经细胞特异性微管蛋白(TUJ1)表达均为阳性;eGFP与VSX2共表达于视网膜类器官的神经视网膜。 结论:成功构建1株表达 VSX2-eGFP报告基因的hiPSCs,该细胞系可实时指示VSX2蛋白的时空表达变化,为视网膜发育、疾病机制研究及治疗方法评价提供有力工具。
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编辑人员丨6天前
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晚期结直肠癌西妥昔单抗治疗前后循环肿瘤DNA、循环B细胞特异性莫洛尼白血病病毒插入位点1 mRNA和微小RNA-21水平变化
编辑人员丨6天前
目的:探讨晚期结直肠癌表皮生长因子受体(EGFR)单克隆抗体治疗前后循环肿瘤DNA(ctDNA)、循环B细胞特异性莫洛尼白血病病毒插入位点1 mRNA(Bmi-1mRNA)、微小RNA-21(miR-21)变化及与治疗反应性的关联性。方法:回顾性分析2019年3月至2021年3月烟台毓璜顶医院98例晚期结直肠癌患者的临床资料。西妥昔单抗治疗后完全缓解4例,部分缓解26例,疾病稳定39例,疾病进展29例。将完全缓解和部分缓解作为缓解组(30例),疾病稳定和疾病进展作为未缓解组(68例)。治疗前和治疗2个周期后采用高通量测序方法检测血浆ctDNA水平,采用实时荧光定量聚合酶链反应法检测Bmi-1mRNA和miR-21水平。采用Spearman相关性分析治疗2个周期后ctDNA、Bmi-1mRNA和miR-21与治疗反应性的关系;采用多因素Logistic回归分析影响治疗反应性的独立危险因素;绘制受试者工作特征(ROC)曲线,评估治疗2个周期后ctDNA、Bmi-1mRNA和miR-21预测缓解的价值。结果:两组治疗前ctDNA、Bmi-1mRNA和miR-21比较差异无统计学意义( P>0.05);缓解组治疗2个周期后ctDNA、Bmi-1mRNA和miR-21明显低于未缓解组[(10.03 ± 3.32)μg/L比(15.33 ± 5.14)μg/L、0.13 ± 0.04比0.19 ± 0.05和0.81 ± 0.26比1.08 ± 0.24],差异有统计学意义( P<0.01)。Spearman相关性分析结果显示,ctDNA、Bmi-1mRNA和miR-21与治疗反应性呈负相关( r= -0.500、-0.506和-0.531, P<0.01)。多因素Logistic回归分析结果显示,控制远处转移器官数量和临床分期后,ctDNA、Bmi-1mRNA和miR-21仍是影响晚期结直肠癌患者治疗反应性的独立危险因素( OR = 3.342、2.725和1.838,95% CI 3.116~3.584、2.647~2.805和1.768~1.911, P<0.01)。ROC曲线分析结果显示,治疗2个周期后ctDNA、Bmi-1mRNA联合miR-21预测治疗反应性的曲线下面积最大为0.922。 结论:晚期结直肠癌患者EGFR单克隆抗体治疗前后ctDNA、Bmi-1mRNA和miR-21变化与治疗反应性有关,联合检测有利于筛查EGFR靶向治疗的敏感患者,并能为寻找晚期结直肠癌分子干预新靶点提供参考。
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编辑人员丨6天前
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基于单细胞转录组学分析百草枯诱导帕金森病样小鼠大脑小胶质细胞差异基因及其功能
编辑人员丨6天前
目的:基于单细胞转录组测序分析百草枯(PQ)诱导的帕金森病(PD)样小鼠大脑小胶质细胞亚群差异基因和相关信号通路,为阐明PQ致动物大脑PD样改变的机制研究提供线索。方法:于2021年9月,将6周龄C57BL/6雄性小鼠6只随机分为对照组和实验组(每组3只),分别以生理盐水、10.0 mg/kg PQ进行腹腔注射,每3天1次,连续10次注射造模。染毒结束后取小鼠大脑,进行10× Genomics单细胞转录组测序。根据基因表达特征筛选小胶质细胞亚群,进行基因本体(GO)富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析。进一步筛选实验组和对照组间小胶质细胞亚群的差异基因,利用生物信息学工具进行功能显著性富集分析。采用0、60、90 μmol/L的PQ溶液处理小鼠小胶质细胞(BV2细胞),通过实时荧光定量PCR实验验证差异基因己糖激酶2(Hk2)、ATPase H+转运V0亚基b(Atp6v0b)、神经调节蛋白1(Nrg1)的表达情况。结果:根据特征基因肌醇多磷酸-5-磷酸酶d(Inpp5d)和转化生长因子β受体1(Tgfbr1)将Cluster 7和Cluster 20亚群识别为小胶质细胞亚群,且该亚群反映小胶质细胞活化M2表型。生物信息学分析结果显示,所识别小胶质细胞亚群特征基因均富集到内吞作用;在分子功能方面主要富集跨膜受体蛋白激酶活性和细胞因子结合等功能。Cluster 7亚群上调基因主要富集于溶酶体通路、内吞作用等通路;下调基因主要富集于神经退行性疾病等信号通路。Cluster 20亚群上调基因主要富集于与PD相关的信号通路;下调基因主要富集于环磷酸腺苷(cAMP)信号传导途径、神经系统发育、突触功能等信号通路。实时荧光定量PCR检测结果显示,与0 μmol/L比较,90 μmol/L PQ溶液处理后BV2细胞的Hk2 mRNA和Atp6v0b mRNA表达水平升高,Nrg1 mRNA表达水平降低,差异均有统计学意义( P<0.05)。 结论:小胶质细胞在PQ诱导的PD样小鼠模型中被激活,且向M2表型极化,其功能与溶酶体(内吞)、突触功能及PD相关信号通路的调节有关。
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编辑人员丨6天前
