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PD-1/PD-L1,PD-L2信号通路及其在宿主抗结核免疫中作用的研究进展
编辑人员丨3天前
程序性死亡受体-1(PD-1)及其配体PD-L1和PD-L2在多种免疫细胞中表达,在机体响应结核分枝杆菌(MTB)感染的免疫反应中发挥着多重调控作用。机体响应MTB感染时,PD-1/PD-L1,PD-L2信号通路调控多种适应性免疫反应,操纵巨噬细胞对MTB的天然免疫应答、调节T细胞与巨噬细胞的相互作用。此外,PD-1/PD-L1,PD-L2信号通路在宿主对抗MTB感染时的炎症反应中发挥关键作用,本文也总结了PD-1/PD-L1,PD-L2信号通路在结核病的治疗和诊断中的潜能。
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编辑人员丨3天前
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基于生物信息学方法分析氟化物对成釉细胞毒性作用的分子机制
编辑人员丨3天前
目的:探讨氟化物对成釉细胞毒性作用的分子机制。方法:取小鼠成釉细胞株(LS8细胞),根据氟化钠(NaF)终浓度分为对照组(0.0 mmol/L NaF)和染氟组(1.6 mmol/L NaF)。对两组细胞进行转录组测序,筛选差异表达基因(DEGs),对DEGs进行基因本体(GO)分析及基因集富集分析(GSEA)。采用STRING数据库构建DEGs的蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络,使用Cytoscape 3.8.0软件对PPI网络进行可视化,筛选关键模块和关键基因。同时,使用实时荧光定量PCR检测关键基因mRNA表达水平,并通过基因表达数据库(GEO数据库)对关键基因进行验证。结果:染氟组与对照组比较,共有709个DEGs,其中上调基因223个,下调基因486个。DEGs的GO分析主要涉及受体配体活性、细胞黏附分子结合、细胞外基质结构成分等分子功能,细胞外基质胶原蛋白、受体复合物、膜筏等细胞组分,外部封装结构组织、细胞外结构组织、细胞外基质组织等生物学过程。全基因集的GSEA发现,白细胞介素-17(IL-17)信号通路、真核生物中的核糖体生物发生、核因子κB(NF-κB)信号通路处于激活状态,脂肪酸降解、丙酮酸代谢、脂肪酸代谢处于抑制状态。构建PPI网络后,得到3个关键模块和4个关键基因[Ⅰ型胶原α1(Col1a1)、Ⅰ型胶原α2(Col1a2)、Ⅴ型胶原α1(Col5a1)和纤维蛋白原-1(Fbn1)]。与对照组比较,染氟组LS8细胞Col1a1、Col1a2、Col5a1、Fbn1 mRNA表达水平均较低( P均< 0.05),与GEO数据库中基因表达变化趋势一致。 结论:利用生物信息学方法筛选得到的关键基因Col1a1、Col1a2、Col5a1、Fbn1及IL-17、NF-κB信号通路可能与氟化物对成釉细胞的毒性作用密切相关。
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编辑人员丨3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3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3天前
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基于蛋白质-蛋白质相互作用网络的燃煤污染型氟暴露人群血浆微小RNA靶基因模块化分析
编辑人员丨3天前
目的:建立燃煤污染型氟暴露人群血浆中差异表达的5个微小RNA(microRNA,miRNA)靶基因的蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络,筛选具有重要作用的基因及基因模块。方法:将本课题组前期筛选的燃煤污染型氟暴露人群血浆中差异表达的5个miRNA(hsa-miRNA-3131、hsa-miRNA-4516、hsa-miRNA-6501-5p、hsa-miRNA-10b-5p、hsa-miRNA-4683)的靶基因定位到STRING在线数据库(https://string-db.org),筛选PPI网络。使用Cytoscape v3.6.0软件对PPI网络可视化,通过NetworkAnalyzer插件得到拓扑属性值度和拓扑属性值介数,筛选PPI网络的中心节点(度和介数均最高的节点)。同时,采用CytoHubba插件中的最大团中心(MCC)分析方法来确定PPI网络中的重要节点。通过MCODE插件进行聚类分析,筛选PPI网络的基因模块。将基因模块所包含的蛋白质名称在线提交KOBAS v3.0数据库(http://kobas.cbi.pku.edu.cn/),对MCODE插件筛选出的基因模块进行KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)通路富集分析。结果:靶基因的PPI网络由1 035个节点和4 346个边组成。泛素蛋白A-52残基核糖体蛋白融合产物1(UBA52)的度(101)和介数(0.010 723 89)均最高,为PPI网络的中心节点。经MCC分析,UBA52为PPI网络中的重要节点。从PPI网络中选择排名前5的基因模块,5个基因模块的KEGG通路富集分析中高度富集的基因通路分别为泛素介导的蛋白水解、剪接体、内吞作用、神经活性配体-受体相互作用、囊泡转运。结论:成功建立了燃煤污染型氟暴露人群血浆中差异表达的5个miRNA靶基因的PPI网络,筛选出UBA52基因和5个基因模块主要通路。
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编辑人员丨3天前
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微小RNA-153-3p/α-突触核蛋白轴通过抑制破骨细胞分化调节骨质疏松症的机制
编辑人员丨3天前
目的:探讨微小RNA(miR)-153-3p如何与α-突触核蛋白(snca)相互作用影响小鼠的骨质疏松进程。方法:采用切除双侧卵巢构建骨质疏松(OVX)小鼠模型(品系),通过苏木精-伊红(HE)染色明确病理学改变。通过实时荧光定量反转录聚合酶链反应、免疫蛋白印记实验和免疫组织化学染色对目标基因的信使RNA(mRNA)及蛋白表达进行定量。核因子-κB活化因子受体配体(RANKL)处理小鼠单核巨噬细胞白血病细胞(RAW264.7细胞)后,显微镜下观察细胞形态,噻唑蓝(MTT)法评价细胞活力,Transwell实验检测破骨细胞迁移能力;双荧光素酶实验验证miR-153-3p与snca的相互作用。结果:snca在OVX小鼠中低表达( t=11.436, P<0.05),miR-153-3p在OVX小鼠中高表达( t=15.833, P<0.05)。抑制miR-153-3p或过表达snca抑制骨质疏松,snca在RANKL诱导的RAW264.7细胞中低表达( t=11.796, P<0.05),miR-153-3p在RANKL诱导的RAW264.7细胞中高表达( t=10.448, P<0.05)。过表达snca抑制破骨细胞分化[抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP): t=7.493, P<0.05;Cathepsin K: t=9.536, P<0.05;基质金属蛋白酶(MMP)-9: t=20.371, P<0.05;MMP-2: t=31.924, P<0.05]。miR-153-3p通过抑制snca表达促进破骨细胞分化( F=123.390, P<0.05),过表达snca能恢复过表达miR-153-3p的效果( F=136.515, P<0.05)。双荧光素酶及蛋白检测实验结果表明miR-153-3p能负向调控snca的表达( F=92.528, P<0.05)。 结论:抑制miR-153-3p通过促进snca表达抑制破骨细胞功能,进而抑制小鼠体内骨质疏松进程。
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编辑人员丨3天前
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甲胎蛋白高表达和低表达肝细胞肝癌的基因表达谱差异分析
编辑人员丨3天前
目的:探讨甲胎蛋白(AFP)高表达和低表达肝细胞肝癌(HCC)中的差异表达基因表达谱,为HCC的分子机制研究及预后判断提供理论依据。方法:从肿瘤基因图谱计划(TCGA)公共数据库获得368例包含完整临床信息的HCC转录组数据,根据组织AFP mRNA表达四分位数将样本分为AFP高表达组和AFP低表达组,每组各92例。应用R软件中的DEseq2包进行差异表达基因分析,应用ClusterProfiler包对差异表达基因进行基因本体论(GO)功能分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路分析,应用String数据库和Cytoscape软件构建蛋白相互作用网络,筛选关键基因。采用单样本基因集富集分析方法,通过R软件GSVA包对特征基因进行富集评分,根据得分定义特征基因集表达情况。利用RNAseq数据和实时荧光定量聚合酶链反应(RT-qPCR)进行独立数据集验证和组织验证。结果:TCGA数据分析显示,AFP高表达与HCC低分化、患者人种有关(均 P<0.05)。生物信息学分析共获得1 382个差异表达基因,其中931个基因在AFP高表达组织中表达上调,451个基因表达下调。GO功能分析显示,AFP高表达组织中高表达的基因主要与附属肢体发育、肢体发育、骨架系统发育等过程有关,而低表达基因则与异源物代谢、类固醇代谢、细胞对异生物刺激反应等代谢相关过程有关。KEGG通路分析显示,AFP高表达组织中高表达的基因主要参与原发性免疫缺陷、神经活性配体-受体相互作用、细胞因子-细胞因子受体相互作用通路,而低表达基因主要与视黄醇代谢、化学致癌作用、类固醇激素的生物合成等通路相关。鉴定出1个预后相关特征基因集,该基因集包括AURKB、TTK、CENPA、UBE2C、HJURP、KIF15,其高表达与HCC患者的无复发生存和总生存有关,且特征基因集富集分数与AFP表达呈正相关( r=0.475, P<0.001)。RNAseq数据验证结果与TCGA数据分析结果基本一致。RT-qPCR检测结果显示,特征基因集中AURKB、KIF15和UBE2C在AFP高表达HCC组织中显著高表达,其表达虽然与HCC患者的无病生存、总生存无关,但AFP低表达组患者的无病生存曲线和总生存曲线均在AFP高表达组患者之上。 结论:AFP高表达和AFP低表达HCC在基因表达谱上存在较大差异。筛选出的特征基因集可能协同AFP共同促进HCC的发生发展,其对解释不同水平AFP HCC的作用机制有一定作用,并为HCC的预后判断提供了新的思路和依据。
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编辑人员丨3天前
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共抑制分子在脓毒症免疫功能障碍中作用的研究进展
编辑人员丨3天前
脓毒症是宿主应对感染时发生危及生命的器官功能障碍的综合征,其病理生理核心是在发病初始,机体为了应对病原微生物入侵而引发剧烈的炎症反应,随后为了平衡免疫状态,机体开始抗炎、发生免疫细胞功能衰竭,最终引发免疫麻痹或免疫抑制。无论是在天然免疫还是在获得性免疫中,免疫细胞表面的共抑制分子,如程序性死亡受体-1(PD-1)、T细胞免疫球蛋白及黏蛋白分子-3(TIM-3)、细胞毒性T淋巴细胞相关抗原-4(CTLA-4)、自然杀伤细胞受体2B4(CD244)、B和T淋巴细胞衰减因子(BTLA)及C型凝集素家族成员NKG2A (CD94),在调节免疫细胞功能低下致免疫抑制方面发挥了重要作用,而阻断这些共抑制分子与其配体之间的相互作用,能显著改善脓毒症动物模型或脓毒症患者的免疫抑制状态。本文主要概括归纳近年来一些共抑制分子在脓毒症免疫功能障碍中作用的热门研究,以期为脓毒症免疫功能监测及治疗靶点提供参考方向。
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编辑人员丨3天前
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脓毒症外源性ARDS关键基因及信号通路的转录组学分析
编辑人员丨3天前
目的:分析脓毒症外源性急性呼吸窘迫综合征(ARDS)大鼠的差异表达基因(DEG),从转录组水平探讨脓毒症ARDS的早期诊断及防护机制。方法:将12只6~8周龄雄性SD大鼠按随机数字表法分为脂多糖(LPS)致脓毒症ARDS模型组(模型组,腹腔注射LPS 15 mg/kg)与对照组(腹腔注射等量生理盐水),每组6只。分别提取两组大鼠左肺组织RNA,采用illumina Hiseq测序平台的双端测序模式进行高通量测序。采用DESeq2软件以| log 2差异倍数(FC)|≥3且 P<0.001筛选DEG。对DEG进行基因本体(GO)功能富集分析和京都基因与基因组百科全书数据库(KEGG)通路富集分析。使用STRING在线数据库和CytoScape软件构建蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络并筛选关键基因。分离并提取2021年3月至11月连云港市第一人民医院急危重症医学部收治的20例脓毒症患者及20例年龄匹配的同期健康体检者的外周血单个核细胞(PBMC),采用实时荧光定量聚合酶链反应(RT-qPCR)对关键基因进行验证。 结果:共筛选出DEG 286个,其中上调基因202个,下调基因84个。GO富集分析表明,DEG主要参与了中性粒细胞趋化迁移、抗菌体液反应、宿主免疫应答及体液免疫反应等生物学过程;KEGG富集分析显示,DEG主要通过参与白细胞介素-17(IL-17)信号通路、肿瘤坏死因子(TNF)信号通路及趋化因子信号通路发挥生物学作用。PPI分析共筛选出节点蛋白262个,相互作用关系852条边;筛选出前15位关键基因,分别为IL-6、TNF、IL-10、IL-1β、CXC趋化因子配体1(CXCL1)、CXCL10、CXC趋化因子受体3(CXCR3)、CXCR2、CXCL9、CC趋化因子配体7(CCL7)、CXCL11、CCL1、CXCL13、CCL12、CCL22。采用RT-qPCR对脓毒症ARDS患者与健康对照者PBMC进行差异基因测序验证,结果显示,脓毒症患者5个代表性关键基因表达明显高于健康对照者〔IL-6 mRNA(2 -ΔΔCt):2.803±1.081比0.951±0.359,TNF mRNA(2 -ΔΔCt):2.376±0.799比1.150±0.504,CXCL10 mRNA(2 -ΔΔCt):2.500±0.815比1.107±0.515,CXCR3 mRNA(2 -ΔΔCt):1.655±0.628比0.720±0.388,CCL22 mRNA(2 -ΔΔCt):1.804±0.878比1.010±0.850,均 P<0.05〕,与RNA测序结果一致。 结论:炎症细胞趋化迁移脱颗粒、细胞因子免疫应答反应等生物学过程和CXCL10/CXCR3、IL-17等信号通路在脓毒症外源性ARDS发生发展过程中起着重要的作用,可作为进一步研究肺损伤机制和临床防治的新思路及新靶点。
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编辑人员丨3天前
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程序性死亡受体1及其配体1在眼部疾病发病机制中的研究进展
编辑人员丨3天前
程序性死亡受体1(PD-1)是近年来发现的一种重要的负性共刺激分子,诱导性表达于T、B细胞表面,在调控细胞免疫应答及免疫耐受等过程中起着重要的作用。PD-1与程序性死亡-配体1(PD-L1)结合后通过募集磷酸化的SHP2减弱下游如PI3K/Akt和ERK等信号通路的传导,进而抑制T细胞的增生和细胞因子的产生,抑制免疫应答,参与大量炎症性疾病的发生和发展。PD-1在眼科领域的研究尚处于起步阶段,除参与眼科炎症性疾病如葡萄膜炎、交感性眼炎、变态反应性结膜炎等疾病的发病以外,也参与角膜移植排斥反应、视神经损伤、视神经脊髓炎、糖尿病视网膜病变、甲状腺相关眼病及黑色素瘤等疾病,因而阻断PD-1及其配体PD-L1之间的相互作用有可能成为治疗眼部肿瘤、炎症、免疫性、退变性疾病的潜在的靶点。本文就PD-1及其配体PD-L1在眼部疾病发病中作用的最新研究进展作一综述。
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编辑人员丨3天前
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血小板反应蛋白1在心血管疾病中的作用
编辑人员丨3天前
血小板反应蛋白(TSP)作为主要存在于细胞外基质(ECM)中的非结构性蛋白家族,由5种多功能糖蛋白(TSP-1,2,3,4,5)组成,其中以血小板反应蛋白1(TSP-1)的研究最为广泛。TSP-1作为ECM蛋白,存在多个结构域,可与细胞受体、细胞因子、生长因子、蛋白酶等多种配体相互作用,直接或间接调节配体的结构与活性,进而调节不同细胞响应环境刺激的活性,影响各种心血管疾病的生理和病理过程。该研究就TSP-1在心血管疾病中的作用及其潜在的信号传导通路进行综述,为心血管疾病的治疗提供新的思路。
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编辑人员丨3天前
