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基于网络药理学和体内实验研究五虎汤干预RSV诱导哮喘的效应物质及作用机制
编辑人员丨5天前
探讨五虎汤治疗呼吸道合胞病毒(RSV)诱发哮喘的效应物质及作用机制.使用超高效液相串联高分辨质谱仪确定五虎汤的入血成分;借助数据库对入血成分作用于哮喘的靶点进行京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析及基因本体论(GO)功能分析.同时将靶点蛋白及代谢物-靶点-通路等信息导入STRING数据库,构建蛋白互作网络,明确五虎汤核心成分及关键通路.体内实验部分使用RSV联合鸡卵清蛋白(OVA)建立哮喘模型,通过肺功能、苏木精-伊红(HE)染色、酶联免疫吸附测定(ELISA)法、蛋白免疫印迹法及免疫组织化学法验证五虎汤对RSV诱导哮喘小鼠的干预作用.结果显示,五虎汤入血成分以黄酮类、苯丙素类、木脂素类、萜类等化合物为主,作用于儿童哮喘的核心成分有(-)-表没食子儿茶素、山柰素、异甘草素、香叶木素、桦木酸、熊果酸、瑞香素、七叶素等,钙信号通路、神经活性配体-受体相互作用、NOD样受体信号通路、T细胞受体信号通路、Toll样受体信号通路等是其靶点主要作用通路.体内实验结果表明,五虎汤能够改善肺功能指标,下调白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-17((IL-17)及肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平,并且能够降低肺组织中NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)、丝裂原活化蛋白激酶1(MAPK1)、丝裂原活化蛋白激酶14(MAPK14)、核因子-κB亚基1(NFKB1)等蛋白的表达,减轻中性粒细胞炎症浸润及肺淤血.结果表明,五虎汤通过多组分、多靶点、多途径的协同作用干预病毒诱发哮喘,体内实验证明其能抑制NOD样受体信号通路的激活,减轻哮喘小鼠气道炎症与气道损伤.
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编辑人员丨5天前
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决明子治疗高脂血症的网络药理学研究及斑马鱼实验验证
编辑人员丨5天前
目的:基于网络药理学探讨决明子治疗高脂血症的作用机制,并通过斑马鱼实验进行验证.方法:在中药分子机制生物信息学注释数据库(BATMAN-TCM)和中药系统药理学分析平台(TCMSP)检索并筛选决明子活性成分及相关靶点,通过GeneCards、DisGeNET、在线人类孟德尔遗传数据系统(OMIM)检索得到与高脂血症有关的靶点,利用Venny 2.1.0平台获得药物与疾病的共同靶点.使用Cytoscape3.8.2绘制决明子-活性成分-作用靶点网络图,采用String数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络图,将决明子-高脂血症共同靶点通过注释、可视化和集成发现数据库(DAVID)进行基因本体(GO)功能及京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析.根据网络药理学研究结果,推测橙黄决明素(AO)为决明子降血脂的有效作用成分,在此基础上进行斑马鱼实验验证.以蛋黄液高脂饮食诱导斑马鱼高脂血症模型,造模后给予AO干预,验证AO治疗高脂血症的效果及作用机制.首先进行AO对高脂血症斑马鱼的毒性实验,确定AO最大给药浓度;后续观察AO对高脂血症斑马鱼总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)含量及肝脏组织形态学的影响;采用实时荧光定量PCR检测核心靶点mRNA在高脂血症斑马鱼中的表达.结果:共获得包括AO在内的13个决明子活性成分,决明子作用于高脂血症的潜在靶点109个,包括核心靶点肿瘤坏死因子(TNF)、白介素(IL)-1β、前列腺素内过氧化物合酶2(PTGS2)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(CASP3)、过氧化物酶体增殖物激活受体-γ(PPAR-γ)等,主要涉及IL-17信号通路、TNF信号通路、脂质和动脉粥样硬化相关作用通路等.斑马鱼验证实验结果显示:造模后斑马鱼出现明显的脂质聚积,AO可显著降低高脂血症斑马鱼组织中的TG、TC含量(P<0.05,P<0.01),减少肝脏组织内脂肪空泡和脂滴形成,并可显著下调核心靶点TNF-α、IL-1βmRNA表达(P<0.01).结论:基于网络药理学获得了决明子治疗高脂血症的核心通路与靶点,并通过斑马鱼实验初步揭示AO对高脂血症的改善效果,其机制可能是通过TNF-α、IL-1β等核心靶点发挥治疗作用,旨在为后期研究AO在高脂血症中的临床应用提供参考依据.
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编辑人员丨5天前
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长链非编码RNA叉头框蛋白D2相邻对链RNA1在胶质瘤细胞中的表达和功能
编辑人员丨5天前
目的 研究长链非编码RNA叉头框蛋白D2相邻对链RNA1(lncRNA FOXD2-AS1)对胶质瘤生物学行为的影响.方法 首先用qPCR实验检测FOXD2-AS1在U251、LN229、U87这3种胶质瘤细胞系中的表达情况,筛选出高表达的2种细胞系进行培养,再构建慢病毒载体转染2种细胞系敲低FOXD2-AS1作为实验组,将空载慢病毒颗粒转染的细胞作为阴性对照组,将常规培养未进行转染的细胞作为空白组,采用划痕实验、Transwell实验检测2种胶质瘤细胞系中各组细胞迁移及侵袭能力,将FOXD2-AS1敲低后进行转录组测序,进行差异基因取交集,并对共同差异基因进行富集分析.结果 qPCR实验显示FOXD2-AS1在LN229、U251这2种胶质瘤细胞系中明显高表达,与阴性对照组和空白组相比,被慢病毒载体转染敲低FOXD2-AS1时,2种胶质瘤细胞系中实验组细胞迁移及侵袭能力明显下降.生信数据库分析敲低FOXD2-AS1时发现2种胶质瘤细胞系共有48个相关差异性表达基因,进一步通过KEGG通路富集分析发现,2种胶质瘤细胞系中FOXD2-AS1敲低都与多种信号通路(细胞过程中的聚焦粘附、环境信息处理中的神经活性配体-受体相互作用、遗传信息处理中的剪接体、人类疾病中的癌症通路、新陈代谢中的代谢途径、有机系统中的补体和凝血级联反应)存在相关性.结论 LncRNA FOXD2-AS1在胶质瘤细胞迁移、侵袭中发挥作用,其可能的作用机制可还有待后续进一步研究.
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编辑人员丨5天前
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基于网络药理学与体外实验探讨淫羊藿素抗非小细胞肺癌EGFR-TKIs耐药的分子机制
编辑人员丨5天前
目的 基于网络药理学与体外实验探讨淫羊藿素抗非小细胞肺癌(NSCLC)表皮生长因子受体-酪氨酸酶抑制剂(EGFR-TKIs)耐药的分子机制.方法 利用PubChem和化合物靶点预测(Swiss Target Prediction)数据库下载淫羊藿素的简化分子线性输入规范(SMILES)号及作用靶点,通过人类基因(GeneCards)和在线人类孟德尔遗传(OMIM)数据库收集NSCLC耐药疾病靶点,将药物与疾病交集靶点导入STRING数据库分析蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)情况,运用Cytoscape 3.9.1软件内置插件计算节点拓扑参数值并筛选核心靶点,采用生物信息学分析平台(DAVID)数据库进行京都基因与基因组百科全书(KEGG)和基因本体(GO)富集分析,构建"淫羊藿素-关键靶点-疾病-通路"图.使用Pymol和Autodock Tools 1.5.7软件进行分子对接.体外实验选用NSCLC耐药株PC9OR研究淫羊藿素对细胞增殖、集落形成、迁移、侵袭和凋亡能力的影响,并对富集得到的核心靶点及关键通路进行验证.结果 共筛选到淫羊藿素治疗NSCLC耐药的潜在作用靶点1 952个.通过PPI网络节点拓扑参数值筛选得到13个核心靶点,涉及蛋白激酶B(AKT1)、雌激素受体α(ESR1)、B淋巴细胞瘤2(BCL2)、表皮生长因子受体(EGFR)等基因.KEGG通路富集分析显示,癌症相关通路、磷脂酰肌醇-3-激酶-蛋白激酶 B(PI3K-AKT)信号通路、EGFR-TKIs耐药通路等可能在淫羊藿素治疗NSCLC EGFR-TKIs耐药的过程中起关键作用.GO富集分析显示,细胞功能涉及信号传导、凋亡过程的负调控、DNA转录的正调控等.分子对接显示淫羊藿素与各核心靶点均具有较强的结合能力.细胞实验表明,淫羊藿素抑制耐药细胞的增殖、集落形成、迁移、侵袭及促进细胞凋亡,并下调ESR1、AKT1、EGFR等mRNA表达水平以及PI3K-AKT通路磷酸化磷脂酰肌醇-3-激酶(p-PI3K)、磷酸化蛋白激酶B(p-AKT)的关键蛋白水平.结论 淫羊藿素可能通过多靶点调控PI3K-AKT通路抑制EGFR-TKIs耐药细胞的增殖、集落形成、迁移、侵袭及促进细胞凋亡,从而发挥抗NSCLC EGFR-TKIs耐药的作用.
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编辑人员丨5天前
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自噬对BPD大鼠NLRP3炎症小体的调控作用
编辑人员丨5天前
目的:探讨在高氧诱导的新生大鼠支气管肺发育不良(BPD)中自噬和核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白 3(NLRP3)炎症小体之间的关系及其对肺发育结局的影响.方法:用85%O2 制造BPD新生大鼠模型,与常氧(21%O2)新生大鼠对比,选择生后第3、7、14 天的新生大鼠肺组织做病理切片,使用苏木精-伊红染色观察肺组织形态变化(RAC、MLI),West-ern blot测肺组织LC3、P62 蛋白,确定自噬流变化.雷帕霉素组新生大鼠与高氧组在同一高氧环境中,于生后第2、4、6 天予以腹腔注射雷帕霉素.高氧组与常氧组注射同等量生理盐水.选择生后第7 天,Western blot测肺组织MTOR、LC3、P62、NLRP3、ASC、cleaved-caspase-1、cleaved-IL-1β,PCR测LC3、NLRP3、cleaved-caspase-1 的mRNA,确定其自噬与炎症小体活性之间的关系.结果:肺组织HE染色示生后第7、14 天RAC(P<0.05)常氧组均高于高氧组;MLI(P<0.05)高氧组均高于常氧组.West-ern blot示生后第3、7 天LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ(P<0.01),P62(P<0.05)高氧组均高于常氧组.生后第7 天肺组织HE染色示高氧组RAC低于常氧组和雷帕霉素组(P<0.05),MLI高于常氧组和雷帕霉素组(P<0.05),生后第 7 天 Western blot示高氧组的MTOR、LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ、P62、NLRP3、ASC、cleaved-caspase-1、cleaved-IL-1β均高于正常组和雷帕霉素组(P<0.05).qPCR示高氧组的LC3mRNA低于正常组和雷帕霉素组(P<0.05),而NLRP3、caspase-1 的mRNA均高于正常组和雷帕霉素组(P<0.05).结论:自噬流与炎症小体之间的相互作用是 BPD发生发展的重要因素,通过增加自噬流可以减少炎症小体的活性,减少cleaved-IL-1β的生成,进而改善BPD,为进一步治疗BPD提供依据.
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编辑人员丨5天前
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基于网络毒理学及实验验证探讨槟榔对口腔黏膜下纤维化的影响
编辑人员丨5天前
目的 基于网络毒理学方法和体内实验验证探讨槟榔对口腔黏膜下纤维化的影响及作用机制.方法 通过TCSMP和Swiss数据库筛选槟榔潜在活性成分对应靶点,利用GeneCards、Disgenet数据库得到口腔黏膜下纤维化(oral submucosal fibrosis,OSF)疾病相关靶点.将交集靶点上传至STRING数据平台构建蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络,再采用Metascape数据平台进行基因本体(gene ontology,GO)功能和京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)通路富集分析.采用槟榔水提取液低、中、高浓度干预大鼠口腔黏膜,大鼠开口度、病理形态学、免疫组织化学等检测对网络毒理学结果进行验证.结果 网络毒理学结果表明槟榔 52个成分中含有 587个相关靶点,OSF相关靶点 761个,二者交集靶点 72个.PPI网络分析结果显示,白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)、基质金属蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9,MMP-9)、细胞凋亡调节因子Bcl-2(apoptosis regulator Bcl-2,BCL2)、表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)、细胞肿瘤抗原p53(cellular tumor antigen p53,TP53)可能是槟榔影响OSF的关键靶点.KEGG通路富集分析获得PI3K-Akt信号通路、AGE-RAGE信号通路、松弛素信号通路、EGFR酪氨酸激酶抑制剂耐药等信号通路.动物实验结果显示,中、高剂量组开口度值较对照组、低剂量组差异有统计学意义(P<0.05),HE染色、Masson染色表明中、高剂量组出现不同程度的纤维化病变,免疫组织化学结果提示槟榔水提取液上调IL-6、TNF-α等炎性因子,且呈一定的剂量相关性.结论 槟榔可能通过上调IL-6、TNF-α等关键炎性因子以介导炎症反应诱导口腔黏膜下纤维化的发生.
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编辑人员丨5天前
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NMDA受体在七氟烷麻醉致老龄小鼠海马神经元程序性坏死中的作用
编辑人员丨5天前
目的:评价N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDA受体)在七氟烷麻醉致老龄小鼠海马神经元程序性坏死中的作用。方法:清洁级健康雄性C57BL/6小鼠90只,18月龄,体重27~30 g,采用随机数字表法分为3组( n=30):对照组(C组)、七氟烷麻醉组(S组)和七氟烷麻醉+NMDA受体拮抗剂盐酸美金刚组(S+M组)。S组和S+M组小鼠连续3 d吸入3%七氟烷2 h,S+M组于每次吸入七氟烷前1 h腹腔注射盐酸美金刚20 mg/kg,C组只吸入纯氧。分别于麻醉前1 d、麻醉后3和7 d时每组随机取10只小鼠行Morris水迷宫实验。Morris水迷宫实验结束后立即处死小鼠取海马,于光镜下观察病理学结果,采用流式细胞术测定神经元程序性坏死率和胞浆游离钙离子浓度([Ca 2+] i),Wes-tern blot法检测NMDA受体亚型GluN2A、GluN2B和受体相互作用蛋白激酶1(RIP1)的表达。 结果:与C组比较,S组和S+M组麻醉后各时点逃避潜伏期延长,穿越原平台位置次数减少,海马[Ca 2+] i和神经元程序性坏死率升高,GluN2A、GluN2B和RIP1表达上调( P<0.05),病理学损伤加重;与S组比较,S+M组麻醉后各时点逃避潜伏期缩短,穿越原平台位置次数增加,海马[Ca 2+] i和神经元程序性坏死率降低,GluN2A、GluN2B和RIP1表达下调( P<0.05),病理学损伤减轻。 结论:NMDA受体参与了七氟烷麻醉致老龄小鼠认知功能障碍的过程,其机制可能与促进海马神经元程序性坏死有关。
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编辑人员丨5天前
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基于GEO数据库呼吸机相关性肺损伤小鼠基因芯片数据的生物信息学分析及关键基因验证
编辑人员丨5天前
目的:利用生物信息学方法挖掘呼吸机相关性肺损伤(VILI)小鼠的差异表达基因(DEG),并通过构建VILI小鼠模型对关键基因进行验证。方法:①实验1(生物信息学分析):从基因表达数据库(GEO)下载VILI与自主呼吸对照组小鼠的肺组织基因芯片数据GSE9368和GSE11662,通过统计分析获得DEG,运用韦恩图获得两个数据的共同DEG,然后使用DAVID在线数据库对共同DEG进行基因本体(GO)功能注释和京都基因与基因组百科(KEGG)通路富集分析,最后利用基因与蛋白质相互作用检索在线数据库(STRING)对共同DEG进行基因编码蛋白相互作用(PPI)分析,并运用CytoScape软件、分子复合物检测分析插件(MCODE),以及CytoHubba插件中最大团中心性(MCC)、最大邻居连通度(MNC)与度(degree)算法进行拓扑分析,筛选出关键基因。②实验2(相关基因编码蛋白验证):构建C57BL/6小鼠大潮气量(20 mL/kg)VILI模型,并设自主呼吸对照组。取小鼠肺组织进行苏木素-伊红(HE)染色,观察肺组织病理学改变;并对实验1中筛选出的关键基因编码蛋白进行免疫组化验证。结果:①实验1结果:GSE9368数据中筛选出114个DEG,其中上调99个,下调15个;GSE11662数据中筛选出258个DEG,其中上调188个,下调70个;获得共同DEG 66个,其中上调61个,下调5个。GO功能注释结果表明,共同DEG参与炎症反应、免疫应答、白细胞及中性粒细胞趋化浸润等过程;KEGG通路富集分析提示共同DEG主要富集于细胞黏附、细胞因子-细胞因子受体相互作用及肿瘤坏死因子(TNF)信号通路等。通过STRING及CytoScape构建差异基因PPI网络图和重要子模块,并获得拓扑分析MCC、MNC及degree算法得出的交集基因,分别为细胞因子信号转导抑制因子3(SOCS3)、白细胞介素-1β(IL-1β)、基质金属蛋白酶-9(MMP-9)、整合素Itgam、CXC型趋化因子配体2(CXCL2)、CXC型趋化因子受体2(CXCR2)、L-选择素Sell及CC型趋化因子受体1(CCR1)。②实验2结果:构建大潮气量VILI小鼠模型结果显示,与自主呼吸对照组相比,机械通气结束后0 h小鼠肺组织有所损伤;通气结束后6 h肺组织结构受损明显,肺泡腔可见不同程度出血和塌陷,肺泡壁明显增厚,肺泡腔及间质还可见炎症细胞浸润。对拓扑分析交集前3位基因IL-1β、SOCS3、MMP-9的编码蛋白进行免疫组化染色,结果显示,随通气时间延长,小鼠肺组织中IL-1β、SOCS3、MMP-9蛋白表达逐渐上调,6 h时与自主呼吸对照组比较差异均有统计学意义〔IL-1β(积分 A值):8.40±2.67比5.10±0.94,SOCS3(积分 A值):9.74±1.80比5.95±1.31,MMP-9(积分 A值):11.45±6.20比5.36±1.28,均 P<0.05〕。 结论:基于GSE9368和GSE11662数据的生物信息学分析发现,VILI与炎症损伤、细胞因子及免疫细胞浸润相关;IL-1β、SOCS3、MMP-9蛋白可能为VILI生物标志物。
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编辑人员丨5天前
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食欲素-A对大鼠脑缺血再灌注时程序性坏死的影响
编辑人员丨5天前
目的:评价食欲素-A对大鼠脑缺血再灌注时程序性坏死的影响。方法:清洁级健康成年雄性SD大鼠30只,体重280~320 g,采用随机数字表法分为3组( n=10):假手术组(Sham组)、脑缺血再灌注组(I/R)组和食欲素-A组(OA组)。I/R组和OA组采用经食管心脏起搏诱发心跳骤停并行心肺复苏的方法建立大鼠全脑缺血再灌注损伤模型。OA组于造模前10 min时静脉注射食欲素-A 30 μg/kg (用PBS稀释成0.5 ml),Sham组和I/R组于造模前10 min时静脉注射PBS 0.5 ml。于再灌注24 h时行神经功能缺损评分(NDS),然后处死大鼠取双侧海马组织,HE染色后观察海马CA1区锥体细胞形态结构,计数正常椎体细胞;采用Western blot法检测海马CA1区受体相互作用蛋白1(RIP1)、RIP3和混合系列蛋白酶样结构域(MLKL)的表达水平;采用免疫组化法计数海马CA1区RIP1、RIP3和MLKL阳性细胞;采用黄嘌呤氧化酶法测定海马SOD活性,硫代巴比妥酸法测定海马MDA含量。 结果:与Sham组比较,I/R组和OA组海马CA1区正常椎体细胞计数减少,NDS升高,RIP1、RIP3和MLKL的表达上调,阳性细胞计数增多,海马MDA含量升高,SOD活性降低( P<0.05);与I/R组比较,OA组海马CA1区正常锥体细胞计数增多,NDS降低,RIP1、RIP3和MLKL的表达下调,阳性细胞计数减少,海马MDA含量降低,SOD活性升高( P<0.05)。 结论:食欲素-A减轻大鼠脑缺血再灌注损伤的机制可能与抑制程序性坏死有关。
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编辑人员丨5天前
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幽门螺杆菌感染与玫瑰痤疮共表达差异基因及相关信号通路的生物信息学探索
编辑人员丨5天前
目的:运用生物信息学方法探究幽门螺杆菌(Hp)感染与玫瑰痤疮的共同信号通路以及筛选Hub基因。方法:通过GEO数据库获取Hp感染(GSE70394)和玫瑰痤疮(GSE65914)相关的基因表达数据集,使用R语言limma包以及Venn图筛选出两者共表达差异基因,运用Metascape数据库对差异基因进行基因本体论(GO)富集分析,并使用R语言clusterProfiler包分别对上调和下调基因进行京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析。随后使用STRING以及Cytoscape软件构建蛋白互作(PPI)网络,应用其内部插件MCODE和Cytohubba筛选关键功能模块和Hub基因,将Hub基因导入GeneMANIA在线分析工具,构建Hub基因共表达网络,并再次对Hub基因进行GO以及KEGG富集分析。结果:GSE70394数据集包含3个未感染Hp的人胃腺癌细胞(AGS)组织和3个感染Hp 24 h后的AGS细胞组织的基因芯片数据;GSE65914数据集包含了19例玫瑰痤疮患者皮肤组织和10名健康志愿者皮肤组织的基因芯片数据。经过比较分析最终获得139个共表达差异基因,包含93个上调基因和46个下调基因。GO富集分析显示共表达差异基因主要集中于平滑肌细胞调节、血管发育以及脂质代谢过程。KEGG富集分析显示共表达差异基因主要涉及脂质和动脉粥样硬化、炎症反应和免疫相关通路,如PPAR信号通路、细胞因子-细胞因子受体相互作用、Th17细胞分化、IL-17信号通路和NF-κB信号通路。使用Cytohubba插件共识别出16个Hub基因,包括SPRR1B、GCLM、KRT16、GPX2、S100A2、SOD2、MMP1、MSMO1、HMOX1、GLRX、IL-1β、CXCL1、PPARγ、HMGCS1、SRXN1、SPRR3。结论:Hp感染与玫瑰痤疮存在一定的相关性,Hp可能通过介导炎症免疫反应以及调节脂质代谢过程来参与玫瑰痤疮疾病的发生发展,筛选出的Hub基因与相关信号通路可为后续的关联性分析提供一定的理论参考。
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编辑人员丨5天前
