目的:探讨程序性死亡受体1及其配体信号通路对心肌缺血再灌注损伤影响以及机制。方法:采用随机数字表法将20只8～10周龄C57BL小鼠，分为假手术组(Sham组)、缺血再灌注组(I/RI组)，I/RI＋CPG-ODN组和程序性死亡因子配体1(PD-L1)单抗处理组(I/RI＋PD-L1组)，每组5只，送单细胞测序，检测白细胞介素(IL)-2、IL-6、γ-干扰素(IFN-γ)，蛋白印迹法检测组织中PD-L1、细胞凋亡蛋白B细胞淋巴瘤白血病-2(bcl-2)及bcl-2相关X蛋白(bax)的蛋白表达；将H9C2心肌细胞随机分为正常对照组(Control组)、缺氧/复氧模型组(H/R组)、H/R＋CPG-ODN组、H/R＋PD-L1组，细胞计数试剂盒(CCK-8)检测各组细胞活性，乳酸脱氢酶(LDH)检测各组LDH活性，实时荧光定量聚合酶链反应检测各组中PD-L1、bcl-2、bax mRNA表达。采用单因素方差分析进行组间比较。结果:I/RI后心脏组织中T细胞比例明显上升；Pdcd1基因[程序性死亡因子-1(PD-1)的靶基因]是I/RI后变异系数最大基因；CCK-8结果显示H/R＋CPG-ODN组细胞存活率高于H/R和H/R＋PD-L1组(73.88±3.40比55.24±2.17、45.89±1.99， F＝988.50， P<0.01)；LDH检测结果显示H/R组、H/R＋CPG-ODN组、H/R＋PD-L1组高于Control组(171.972±2.551、140.276±8.204、231.931±12.932比113.806±13.526， F＝73.20， P<0.05)；H/R＋CPG-ODN组低于H/R组(140.276±8.204比171.972±2.551， t＝7.88， P<0.01)；H/R＋PD-L1组高于H/R组(231.931±12.932比171.972±2.551， t＝6.39， P<0.05)；I/RI组IL-2、IL-6、IFN-γ高于假手术组(95.51±5.29、156.27±11.89、43.75±0.87比38.13±2.67、59.38±5.55、26.66±0.23， t＝37.11、12.80、41.15， P<0.001)；蛋白印迹法结果显示，CPG-ODN组PD-L1高于H/R组(3.06±0.38比1.79±0.11， t＝5.66， P<0.05)；CPG-ODN组bcl-2高于H/R组(0.95±0.09比0.66±0.02， t＝5.18， P<0.05)，PD-L1组bax高于H/R组(1.54±0.02比1.18±0.01， t＝6.88， P<0.05)；H/R＋CPG-ODN组PD-L1相对表达量高于H/R组(4.39±0.45比2.15±0.28， t＝7.32， P<0.05)；H/R＋CPG-ODN组bcl-2相对表达量高于H/R＋PD-L1组(0.91±0.08比0.45±0.08， t＝7.40， P<0.05)；H/R＋PD-L1组bax相对表达量高于H/R＋CPG-ODN组(1.826±0.138比1.060±0.113， t＝7.44， P<0.05)。 结论:通过激活PD-1/PD-L1信号通路发挥免疫调节作用，能够显著降低I/RI引起的炎性反应，从而发挥心肌保护作用。

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。

目的:探讨环状RNA（circular RNA，circRNA）BICD2（circ-BICD2）对口腔鳞状细胞癌（oral squamous cell carcinoma，OSCC）谷氨酰胺代谢、细胞增殖、迁移侵袭、凋亡的影响和可能机制。方法:纳入2016年1月至2018年1月就诊于郑州大学第一附属医院口腔科，手术切除的35例OSCC患者的肿瘤组织及其癌旁正常组织样本。通过实时定量PCR（real-time quantitative PCR，RT-qPCR）和蛋白质印迹法检测OSCC组织与癌旁组织、OSCC细胞（CAL27、SCC9、SCC15）与正常上皮细胞HIOEC细胞中circ-BICD2、miR-296-5p和转录球蛋白2（transgelin2，TAGLN2）的表达水平。生物信息学方法、双荧光素酶报告实验、RNA结合免疫沉淀反应（RNA binding protein immunoprecipitation，RIP）实验检测circ-BICD2与miR-296-5p、miR-296-5p与TAGLN2的靶向关系。在CAL27和SCC9细胞中分别转染circ-BICD2小干扰RNAsi-circ-BICD2#1（敲低1组）、si-circ-BICD2#2（敲低2组）及阴性对照si-NC（siRNA空白组）；在敲低1组细胞中分别转染miR-296-5p抑制物anti-miR-296-5p（抑制物组）及其阴性对照anti-miR-NC（抑制物对照组）。在CAL27和SCC9细胞中转染miR-296-5p模拟物（miR过表达组）及其阴性对照miR-NC（miR空白组）。在miR过表达组细胞中转染TAGLN2（共转染组）及空白质粒pcDNA（共转染对照组）。运用细胞计数试剂盒（cell counting kit 8，CCK-8）、集落形成实验、流式细胞术、划痕愈合实验、Transwell实验等检测OSCC生物学行为。同时检测谷氨酰胺（glutamine，gln）消耗量、α-酮戊二酸（α-ketoglutarate，α-KG）产生量和ATP浓度观察其对细胞代谢的影响。蛋白质印迹法检测各组CAL27和SCC9细胞中的细胞周期素D1（cyclinD1）和谷氨酰胺水解酶（glutamine hydrolase，GLS1）蛋白表达量。取4周龄清洁级BALB/c雌性裸鼠12只，于腋下皮肤分别注射转染sh-circ-BICD2（敲低组）和sh-NC（对照组）后的SCC9细胞单细胞悬液，建立移植瘤模型，每组6只。注射32 d时断颈处死裸鼠并切除肿瘤，检测肿瘤质量及两组的circ-BICD2、miR-296-5p及TAGLN2的表达水平。结果:OSCC组织中circ-BICD2、TAGLN2表达量（分别为2.54±0.71和1.86±0.15）显著高于正常组织（分别为1.00±0.35和1.00±0.11），miR-296-5p表达量（0.56±0.23）显著低于正常组织（1.00±0.32）（ P<0.05）。敲低1组CAL27和SCC9细胞活力、克隆形成数、迁移率、侵袭细胞数、S期细胞比例、gln消耗量、α-KG产生量、ATP浓度、cyclinD1和GLS1蛋白表达均显著低于siRNA空白组，细胞凋亡率、G0/G1期细胞比例显著高于siRNA空白组（ P<0.05）。与抑制物对照组相比，抑制物组CAL27和SCC9细胞miR-296-5p表达显著降低，细胞活力、克隆形成数、迁移率、侵袭细胞数、S期细胞比例、gln消耗量、α-KG产生量、ATP浓度、cyclinD1和GLS1蛋白表达均显著升高，细胞凋亡率、G0-G1期细胞比例显著降低（ P<0.05）。与miR空白组相比，miR过表达组CAL27和SCC9细胞TAGLN2 mRNA、蛋白表达量均显著降低。与共转染对照组比较，共转染组CAL27和SCC9细胞TAGLN2 mRNA、蛋白表达量均显著升高（ P<0.05）。动物实验结果显示，与对照组相比，敲低组裸鼠的肿瘤体积、质量、circ-BICD2及TAGLN2的表达水平均显著降低，miR-296-5p表达水平显著升高（ P<0.05）。 结论:OSCC组织和细胞中circ-BICD2均为高表达，干扰circ-BICD2可抑制OSCC细胞增殖、迁移侵袭、谷氨酰胺代谢以及肿瘤生长，促进细胞凋亡，其机制与调控miR-296-5p/TAGLN2分子轴有关。

目的:运用单细胞转录组测序分析牙周炎小鼠脑膜的生物学改变，探讨牙周炎小鼠脑膜生物学改变与认知障碍的相关性。方法:将30只C57BL/6小鼠按随机数字表法随机分为2组（每组15只），在对照组小鼠上颌双颊侧局部涂抹不含牙龈卟啉单胞菌（Pg）的2%羧甲基纤维素（CMC），在实验组小鼠上颌双颊侧局部涂抹Pg W83和2%CMC的混合物，3次/周，持续16周。观察对照组和实验组小鼠上颌牙槽骨吸收情况、自主活动能力与认知功能的变化、大脑皮层中小胶质细胞和星形胶质细胞激活情况、检测小鼠脑膜和大脑内紧密连接蛋白Occludin mRNA表达情况。然后使用统一流形逼近与投影（UMAP）算法对单细胞转录组各细胞亚群数据进行降维整合处理。对内皮细胞差异基因进行基因本体（GO）和京都基因和基因组数据库（KEGG）富集分析，进一步采用实时荧光定量PCR（RT-qPCR）验证差异基因转录激活因子3（Atf3）、含载脂蛋白L域1（Apold1）的表达情况。结果:亚甲蓝染色实验显示，实验组小鼠上颌颊、腭侧釉质牙骨质界到牙槽嵴顶的距离［分别为（185.60±17.60）、（206.90±13.37）μm］均显著大于对照组［分别为（135.33±9.57）、（163.05±14.98）μm］（ t=5.02， P=0.002； t=4.37， P=0.005）。旷场实验显示实验组小鼠的总路程和平均速度［（971.88±164.57）cm和（3.25±0.55）cm/s］与对照组［（914.24±278.81）cm和（3.05±0.93）cm/s］相比差异均无统计学意义（ t=0.65， P=0.525； t=0.65， P=0.520）。新物体识别实验中实验组小鼠相对辨别指数［（48.02±16.92）%］显著低于对照组［（66.27±17.90）%］（ t=2.40， P=0.027）。Y迷宫实验显示，实验组小鼠的自发交替率［（50.99±14.17）%］显著低于对照组［（63.56±11.88）%］（ t=2.33， P=0.030）。免疫组化染色结果显示，实验组小鼠脑内小胶质细胞和星形胶质细胞被激活。RT-qPCR结果显示，实验组小鼠脑膜和大脑中紧密连接蛋白Occludin mRNA的表达（分别为0.61±0.10、0.64±0.20）均显著低于对照组（分别为1.02±0.25、1.04±0.31）（ t=3.47， P=0.010； t=2.66， P=0.024）。单细胞转录组测序显示，脑膜存在11种细胞类型，包括内皮细胞、成纤维细胞、免疫细胞等，其中内皮细胞占比最大［对照组为26.47%（1 589/6 004），实验组为26.26%（807/3 073）］，是脑膜中最主要的细胞类型；实验组小鼠脑膜组织中粒细胞比例［11.65%（358/3 073）］较对照组［5.56%（334/6 004）］增加。进一步聚类分析内皮细胞，GO富集分析显示差异基因与血管生成、细胞黏附、细胞凋亡等有关；KEGG分析显示差异基因与白细胞介素-17信号通路、松弛素信号通路等相关。RT-qPCR显示，实验组小鼠脑膜组织中Atf3和Apold1 mRNA表达（分别为0.42±0.24、0.54±0.27）均显著低于对照组（分别为1.03±0.26、1.02±0.23）（ t=3.88， P=0.005； t=3.02， P=0.017）。 结论:Pg W83慢性感染的牙周炎小鼠认知能力下降，存在神经炎症，屏障功能改变；单细胞转录组测序发现脑膜组织存在免疫细胞浸润，Atf3和Apold1基因表达下调，提示脑膜免疫和屏障功能的改变在牙周炎导致的认知障碍中发挥作用。

目的:分析激素性股骨头坏死(steroid-induced osteonecrosis of the femoral head,SONFH)囊性变组织的骨修复机制,并观察活血通络胶囊含药血清对肥大软骨细胞成骨分化的影响.方法:①SONFH囊性变组织的骨修复机制分析.纳入6例采用全髋关节置换术治疗的SONFH患者,术后收集坏死股骨头6个,其中3个股骨头用于囊性变组织的单细胞转录组测序,采用生物信息学方法分析囊性变组织中的细胞分类、软骨细胞的细胞亚群、肥大软骨细胞参与的生物过程;另外3个股骨头用于囊性变组织的病理学检查,分别采用苏木素-伊红染色、阿利新蓝染色、番红O-固绿染色观察囊性变组织中软骨细胞、肥大软骨细胞的分布与特征,采用免疫组织化学染色观察囊性变组织中肥大软骨细胞标志蛋白X型胶原α1(collagen type Xα1,Col10α1)、基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)13 和成骨分化相关蛋白 Runt 相关转录因子 2(Runt-related transcription factor 2,RUNX2)、骨桥蛋白(osteopontin,OPN)的表达情况.②活血通络胶囊含药血清对肥大软骨细胞成骨分化影响的分析.采用活血通络胶囊(活血通络胶囊粉末溶于蒸馏水)给大鼠灌胃,制备活血通络胶囊含药血清.取小鼠膝关节软骨,消化分离后进行培养.将小鼠软骨细胞接种于含有不同浓度的活血通络胶囊含药血清的完全培养基中,筛选活血通络胶囊含药血清的最佳干预浓度.取处于对数生长期的第1代小鼠软骨细胞,行肥大软骨细胞诱导成功后,分为成骨诱导组、5％含药血清干预组和对照组,成骨诱导组更换成骨诱导培养基培养,5％含药血清干预组更换含5％活血通络胶囊含药血清的成骨诱导培养基培养,对照组继续采用肥大诱导培养基培养;培养7 d后,分别采用碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色和茜素红染色,观察细胞形态特征,分别采用实时定量PCR和蛋白质印迹法检测Ⅰ型胶原蛋白α1(collagen Ⅰ α1,Col1α1)、ALP、RUNX2、OPN的mRNA相对表达量和ALP、RUNX2、OPN的蛋白相对表达量.结果:①SONFH囊性变组织单细胞转录组测序分析结果.共获得30 224个细胞的单细胞转录组测序结果;细胞分类结果显示,囊性变组织中有8种细胞,包括T细胞、内皮细胞、成纤维细胞、软骨细胞、巨噬细胞、单核细胞、破骨细胞和肥大细胞;软骨细胞亚群分析共鉴定出5类亚群细胞,包括稳态软骨细胞、成纤维软骨细胞、炎症软骨细胞、肥大软骨细胞、前体肥大软骨细胞;差异基因富集分析结果显示,肥大软骨细胞主要参与细胞迁移正向调节、细胞分化、细胞外基质形成、骨化、细胞迁移和成骨细胞分化等生物过程.②SONFH囊性变组织的病理学检查结果.囊性变组织的边缘可见软骨细胞、肥大软骨细胞,且部分软骨组织呈现向骨小梁过渡的形态;Col10α1、MMP13、RUNX2、OPN在囊性变组织的边缘高表达.③活血通络胶囊含药血清干预肥大软骨细胞成骨分化的分析结果.经筛选,5％为活血通络胶囊含药血清的最佳干预浓度.ALP染色和茜素红染色结果显示,对照组无明显钙化结节,成骨诱导组有明显钙化结节,5％含药血清干预组钙化结节较成骨诱导组进一步增多;成骨诱导组细胞ALP、RUNX2、OPN、Col1α1的mRNA相对表达量和ALP、RUNX2、OPN的蛋白相对表达量均高于对照组(P=0.000,P=0.000,P=0.001,P=0.000;P=0.000,P=0.000,P=0.001),5％含药血清干预组细胞 ALP、RUNX2、OPN、Col1α1 的 mRNA 相对表达量和ALP、RUNX2、OPN 的蛋白相对表达量均高于成骨诱导组(P=0.000,P=0.000,P=0.002,P=0.001;P=0.000,P=0.000,P=0.001).结论:SONFH囊性变组织中存在肥大软骨细胞向成骨细胞分化的修复机制,而活血通络胶囊含药血清能够促进体外培养的肥大软骨细胞向成骨细胞分化.

目的 探究牙髓间充质干细胞(dental pulp stem cells,DPSCs)和牙周韧带间充质干细胞(periodontal ligament stem cells,PDLSCs)在成骨能力上的差异机制.方法 培养人牙髓干细胞和牙周干细胞(分为DPSCs组和PDLSCs组),比较两种干细胞诱导成骨分化能力的差异,通过实时荧光定量PCR检测成骨分化过程中关键转录因子的转录表达差异.同时,从GEO官网下载牙组织单细胞测序数据(GSE161267_RAW),通过比较干细胞亚群占比差异、调控成骨分化基因表达差异及生物学功能富集等揭示两种组织干细胞成骨分化功能差异的原因.结果 成骨诱导分化结果显示,DPSCs组茜素红着色较PDLSCs组更深,运用RT-PCR检测成骨分化关键转录因子骨钙素(osteocalcin,OC)、Runt相关转录因子 2(runt-related transcription factor 2,RunX2)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、破骨细胞抑制因子(osteoprotegerin,OPG)和骨形态发生蛋白-2(bone morphogenetic protein-2,BMP-2).结果 显示,与PDLSCs组相比,DPSCs组Osteocalin、ALP、RunX2、OPG和BMP-2 基因转录水平显著升高(??P＜0.01,?P＜0.05).单细胞测序数据分析结果显示,牙周和牙髓组织中干细胞构成比例不同,其中牙周组织中MSC2 和MSC3 亚群占比多,牙髓组织中MSC1 亚群占比多;MSC1 中调控成骨分化基因表达显著高于MSC2 和MSC3.差异基因生物学功能富集结果显示,MSC1 亚群主要表现为成骨分化及参与成骨分化的信号通路.结论 DPSCs较PDLSCs有更高的成骨分化功能,是由于DPSCs中成骨分化功能强大的细胞亚群含量高于PDLSCs.

背景 骨骼肌衰老后质量和功能逐渐下降,其分泌的外泌体对骨代谢具有明显的影响,但衰老骨骼肌外泌体对骨代谢的调控机制尚未明确.目的 探索衰老骨骼肌组织外泌体调控成骨、破骨细胞功能的作用.方法 将2月龄(Young)和24月龄(Old)小鼠骨骼肌组织消化形成单细胞悬液,从中提取的骨骼肌组织外泌体分别为年轻骨骼肌组织外泌体(Young-Exo)和衰老骨骼肌组织外泌体(Old-Exo).通过生物透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)、纳米颗粒跟踪分析(nanoparticle tracking analysis,NTA)和Western blot对外泌体进行验证.利用提取的外泌体干预诱导原代成骨细胞成骨分化和诱导骨髓单核巨噬细胞向破骨细胞分化.组织外泌体干预实验分为对照组(PBS组)、年轻组织外泌体组(Young-Exo 组)、衰老组织外泌体组(Old-Exo组).茜素红(alizarin red S,ARS)染色和碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色检测成骨分化水平;抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate-resistant acid phosphase,TRAP)染色检测破骨细胞面积;实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR,RT-qPCR)检测 Alp、Opn、Ocn、Col1a1、Runx2、Ctsk、Dc-stamp、Atp6v0d2、Mmp-9、Acp5 基因相对表达量.结果Young-Exo组与Old-Exo组的细胞外囊泡均为双层膜结构的圆形囊泡,直径110nm左右,且均表达CD9、CD63、CD81和TSG101等外泌体相关标志蛋白.组织外泌体干预诱导原代成骨细胞成骨分化实验结果显示,与PBS组、Young-Exo组比较,Old-Exo组原代成骨细胞ARS染色的钙盐沉积量和ALP染色强度均下降(P＜0.01),成骨分化基因 Alp、Opn、Ocn、Collal、Runx2的mRNA相对表达量降低(P＜0.01);组织外泌体干预诱导骨髓单核巨噬细胞向破骨细胞分化结果显示,与PBS组、Young-Exo组比较,Old-Exo组TRAP染色的破骨细胞所占面积百分比升高(P＜0.01),破骨细胞相关基因Ctsk、Dc-stamp、Atp6v0d2、Mmp-9、Acp5的mRNA相对表达量升高(P＜0.01).结论 与年轻骨骼肌组织外泌体相比,衰老骨骼肌组织外泌体可能通过抑制原代成骨细胞的成骨分化、促进破骨细胞形成,打破骨代谢的动态平衡,导致骨质疏松症.

目的·利用单细胞RNA测序技术(single-cell RNA sequencing,scRNA-Seq)阐释冠状动脉粥样硬化(coronary atherosclerosis,CA)的细胞通信景观,挖掘主导细胞亚群及其关键基因.方法·下载GSE131778数据集并进行预处理、质控、降维聚类及注释;利用CellChat包进行细胞通信分析,识别主导细胞亚群.利用FindAllMarker函数,筛选主导细胞亚群与其他细胞亚群间的差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),并构建其蛋白相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络,将Degree算法排序前五位的DEGs作为关键基因.将关键基因与CellChat分析出的细胞通信网络进行匹配和挖掘,获取关键基因参与的配体-受体对(ligand-receptor pair,L-R)及其介导的信号通路,并对结果进行可视化.构建动脉粥样硬化小鼠模型,并利用反转录聚合酶链式反应检测关键基因在颈动脉粥样硬化病变处的表达情况.结果·在CA病变处共鉴定出11个细胞亚群,包括平滑肌细胞、内皮细胞、巨噬细胞、单核细胞等.细胞通信分析结果显示,CellChat在11个细胞亚群中检测到70对显著的L-R和26条相关的信号通路;平滑肌细胞处于通信活跃状态,与其他细胞亚群间相互作用的次数和强度最显著,是主导细胞亚群.DEGs筛选结果显示,平滑肌细胞亚群和其他细胞亚群之间共有206个DEGs,其中ITGB2、PTPRC、CCL2、DCN、IGF1被识别为关键基因.关键基因介导的细胞通信分析结果显示:CCL2与ACKR1形成L-R,通过介导CCL信号通路参与平滑肌细胞与内皮细胞间的通信网络;ITGB2分别与ITGAM、ITGAX组成受体复合物,再与C3形成L-R介导补体信号通路,参与平滑肌细胞与巨噬细胞、单核细胞间的通信网络.动物实验对关键基因的验证结果同生物信息学分析的结果一致.结论·平滑肌细胞在CA病理过程中是主导细胞,与其他细胞间有广泛的通信网络,可通过CCL2-ACKR1、C3-(ITGAM+ITGB2)和C3-(ITGAX+ITGB2)介导的CCL和补体信号通路,与内皮细胞、巨噬细胞和单核细胞构建细胞通信网络.

目的 通过基因表达综合(GEO)数据库分析,筛选烧伤大鼠肝组织新的标志物,为其治疗提供理论基础.方法 采用GEO数据库GSE1860和GSE802数据集,分析24 h烧伤后肝组织的差异基因及共同表达的差异基因.选择3只健康成年雄性Sprague Dawley大鼠,脱毛麻醉后,应用台式超级控温烫伤仪以98℃在大鼠背部致伤10s,制备大鼠烧伤模型.对照组3只大鼠模拟致假伤,脱毛麻醉后以37℃在大鼠背部停留10s.伤后24h,取大鼠肝脏行逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测共同的差异基因的表达量.选择大鼠肝脏组织,使用Tabula Muris数据库定位差异基因在其肝脏组织中单个细胞中的表达情况.结果 GSE1860数据集烧伤后24 h筛选出81个差异基因;GSE802数据集烧伤后24h筛选出186个差异基因.共同的差异基因2个,分别为 Cast、Col11a1.伤后 24 h,烧伤组大鼠 Cast mRNA[(1.20±0.14)vs.(1.00±0.04),t=5.490,P=0.005]和 Col11a1 mRNA[(3.74±0.15)vs.(1.00±0.27),t=41.224,P＜0.001]相对表达量均较对照组显著升高.基于Tabula Muris数据库获得枢纽基因在单细胞中的表达情况,结果显示Cast几乎可以表达于全部肝脏细胞中,然而Col11a1仅有少量表达于肝脏细胞.结论 通过GEO数据库分析,发现烧伤24 h肝组织中Cast、Col11a1基因表达增加,有可能成为诊断和治疗烧伤后肝脏损伤的靶点.

背景:自噬及铁死亡在慢性肾病的病程发展过程中发挥着重要作用,但目前对于慢性肾病肾组织自噬及铁死亡相关分子机制及基因靶点尚不清楚.目的:基于生物信息学筛选慢性肾病相关数据集中差异表达基因,并探讨其中适合作为筛查慢性肾病患者肾功能进展的潜在关键生物标志物.方法:①从GEO数据库获取GSE137570数据集,通过Networkanalyst数据库分析筛选差异表达基因,OMIM,GENECARD,FerrDb及HAMdb数据库分别获取铁死亡及自噬相关靶点,各数据取交集以获取慢性肾病自噬和铁死亡相关差异表达基因,并行富集分析.利用STRING网站构建差异表达基因蛋白互作网络,导入Cytoscape软件后利用MCODE及CytoHubba插件对蛋白互作网络进行功能模块分析,筛选潜在核心靶点,经富集分析以获取潜在核心靶点功能.②体外实验:将小鼠源肾小管上皮细胞分为2组,空白组不予任何干预,模型组加入5 ng/mL转化生长因子β1刺激24 h以诱导肾小管上皮细胞间充质转化,流式细胞术检测细胞中活性氧含量及线粒体膜电位变化,RT-PCR法检测细胞中铁死亡、自噬相关指标及潜在核心靶点mRNA表达.结果与结论:①GSE137570数据集筛选后共计获取480个差异基因,其中表达上调基因104个,表达下调基因376个(log2|(FC)|>1,P<0.05);OMIM、GENECARD、FerrDb及HAMdb数据库获取铁死亡相关靶点562个,自噬相关靶点1 266个,将差异基因与铁死亡、自噬相关靶点取交集,分别获得铁死亡相关靶点15个,自噬相关靶点18个.②富集分析结果表明,铁死亡相关差异基因主要涉及硫氨基酸代谢、中性粒细胞脱粒等生物学过程及铁死亡信号通路,自噬相关差异基因主要富集于血小板脱颗粒、细胞外基质降解等生物学过程及受体酪氨酸激酶的信号传导.③经MCODE及CytoHubba筛选蛋白互作网络中关键基因,分别为CD44,ALB,TIMP1,PLG,CCL2,DPP4.④免疫浸润分析结果显示B细胞、CD4+T细胞、NK细胞及单核细胞等免疫细胞在慢性肾病肾组织中表达具有显著差异,而核心靶点与此类免疫细胞同样存在显著相关性(P<0.05).⑤ROC曲线分析结果进一步表明可通过CD44,ALB,TIMP1,PLG,CCL2,DPP4有效诊断慢性肾病病理进展.⑥经单细胞测序结果显示,除PLG外,各模型组小鼠肾组织靶点基因表达与该实验结果基本一致.⑦RT-PCR结果显示,对于自噬及铁死亡表型的验证,与空白组比较,模型组中LC3B,Nrf2,SLC7A11 mRNA表达显著降低(P<0.05),P62 mRNA表达显著增高(P<0.05);潜在核心靶点验证方面,与空白组比较,模型组中ALB、PLG mRNA表达显著降低(P<0.05),TIMP1,CCL2 mRNA表达显著升高(P<0.05).⑧上述结果显示,经生物信息学分析与实验验证,CD44,ALB,TIMP1,PLG,CCL2在慢性肾病患者肾组织中异常表达,与肾小球滤过率及肾间质纤维化密切相关,对慢性肾病进展或具有预测作用.