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牙髓和牙周韧带间充质干细胞成骨能力差异分析研究
编辑人员丨4天前
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.
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编辑人员丨4天前
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基于生物信息学筛选唐氏综合征胎儿脑病变相关基因及信号通路
编辑人员丨4天前
目的:基于生物信息学分析,筛选唐氏综合征(DS)胎儿脑病变相关基因及信号通路,探究其在DS神经病变发生发展中的潜在作用机制。方法:回顾性研究。2021年12月从基因表达数据库下载数据集GSE59630,利用R软件筛选DS和正常胎儿脑组织之间的差异表达基因(DEGs),并对其进行基因本体(GO)、京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析和基因集富集分析(GSEA)。利用基因相互作用检索工具在线数据库和Cytoscape软件构建蛋白互作(PPI)网络,确定核心模块及核心基因。采用实时定量聚合酶链反应在3对22~33周龄DS和正常胎儿脑组织中验证神经退行性变相关核心基因的表达变化。结果:从DS和正常胎儿脑组织中共筛选出225个DEGs,其中18个为上调基因,207个为下调基因。GO功能富集分析显示DEGs主要富集在神经发生、神经元凋亡、转录调控、线粒体能量代谢等过程,KEGG通路富集分析显示DEGs与多种神经退行性疾病有关,GSEA提示细胞凋亡、炎症反应在DS神经病变发生中发挥重要作用。根据PPI网络筛选出10个核心基因,主要与组蛋白乙酰化和转录调控相关。经组织验证,其中 RAB8A、TBP、TAF6表达变化趋势与芯片数据相一致。 结论:通过胎儿脑组织转录组学分析筛选出的核心基因及关键信号通路,有助于全面了解DS神经病变发生的分子机制,为探索DS神经发育异常和智力低下的临床诊断及治疗靶点提供了新的方向。
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编辑人员丨4天前
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脓毒血症患者急性肺损伤的差异基因表达分析
编辑人员丨4天前
目的:借助生物信息学分析脓毒血症患者急性肺损伤(ALI)的差异基因,为临床的进一步研究提供理论支持。方法:首先下载基因芯片数据集GSE10474,并使用limma包对数据进行了标准化处理,接着利用贝叶斯算法筛选脓毒血症和ALI的差异靶点基因并对其结果进行可视化处理,之后利用R的ClusterProfile包对所筛选出的差异基因进行功能注释(GO)和通路分析(KEGG),最后借助string数据库和cytoscape软件对差异基因进行蛋白互作网络分析并构建及识别网络中的核心驱动基因。结果:脓毒血症合并ALI组( n=13)和单纯脓毒血症组( n=21)数据经标准化处理前,其基线较为紊乱,而在进行标准化处理后,基线基本趋于一致。初步筛选出73个差异基因(45个上调基因和28个下调基因)。前10个差异基因中,上调基因为BTNL8、CDKN1A、TREM1、TAK1、H4FH,下调基因为CYBRD1、HOPX、UPB1、NME8、FAR2;且前10个差异基因在脓毒血症患者和脓毒血症合并ALI患者中的表达差异有统计学意义。GO富集分析可见这些差异基因主要富集在反式高尔基网络膜、细胞膜腔侧以及IRE1介导的未折叠蛋白反应中。KEGG分析其通路信号有3条,即ZAP-70酪氨酸激酶、CD3和TCR Zeta链的磷酸化以及PD-1信号通路。string数据库和cytoscape软件分析发现FCGR2B、HLA-DQB1、HLA-DRA、CD74、CD86、CD4、SEC31A与其他基因存在较强的互作关系。 结论:应用生物信息学可有效分析脓毒血症患者合并ALI的差异基因,为研究脓毒血症的发病机制提供一定方向。
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编辑人员丨4天前
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乳腺癌扩增基因1与雄激素受体表达与乳腺癌他莫昔芬耐药的关系
编辑人员丨4天前
目的:探讨乳腺癌扩增基因1(AIB1)和雄激素受体(AR)表达在雌激素受体(ER)阳性乳腺癌他莫昔芬(TAM)疗效中的意义。方法:本研究为回顾性病例研究,收集天津医科大学肿瘤医院2008年6月至2013年7月188例病理诊断ER阳性乳腺癌组织,均为女性,年龄25~87岁,采用免疫组化方法(IHC)检测AIB1及AR在188例乳腺癌患者组织中的表达情况,分析二者与TAM疗效及耐药的关系,并通过基因表达研究交互式分析(GEPIA)数据库验证本研究的结果。结果:TAM治疗的总有效率为80.3%。TAM治疗有效率在AR阳性组、阴性组中分别为79.6%(109/137)、82.4%(42/51),差异无统计学意义( P=0.669)。TAM治疗有效率在AIB1高表达组为68.4%(67/98),AIB1低表达组为93.3%(84/90),差异有统计学意义( P<0.001),显示AIB1高表达患者容易对TAM产生耐药。TAM在AR阴性AIB1低表达、AR阴性AIB1高表达,AR阳性AIB1低表达以及AR阳性AIB1高表达四组中的治疗有效率分别为89.7%(26/29)、71.4%(15/21)、96.7%(59/61)、66.2%(51/77),低表达组与高表达组比较差异有统计学意义( P<0.001)。 结论:AIB1表达与乳腺癌TAM疗效具有相关性,其高表达易产生TAM耐药,而AR阳性且AIB1高表达更易引起TAM耐药,并且AIB1可作为乳腺癌TAM治疗疗效的影响因素。
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编辑人员丨4天前
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宫颈腺癌中ProEXC和PRMT5的表达及其临床意义
编辑人员丨4天前
观察ProEXC蛋白和PRMT5蛋白在宫颈腺癌及癌旁组织中的表达,探讨ProEXC和PRMT5的表达与宫颈腺癌辅助诊断及临床病理参数间的关系。收集苏州大学附属第二医院2015—2020年确诊的宫颈腺癌标本88例,采用免疫组化的方法分别检测宫颈腺癌及癌旁组织中ProEXC和PRMT5的表达并进行分析。利用肿瘤基因组图谱数据库(TCGA)分析ProEXC和PRMT5与宫颈腺癌患者的预后相关性及其相关的基因通路。选取基因表达数据库(GEO)中GSE39293数据集,对宫颈腺癌细胞株(HELA)经抗病毒药物处理前后ProEXC和PRMT5的表达量进行了对比分析。在宫颈腺癌组织中,ProEXC蛋白表达率(95.5%比4.6%, P<0.001)和PRMT5蛋白表达率(81.8%比26.1%, P<0.001)均高于癌旁组织,且其表达均与肿瘤的T分期、有无淋巴结转移及有无人乳头瘤病毒(HPV)感染相关( P<0.05)。TCGA数据库分析显示,PRMT5和ProEXC中MCM2高表达患者的总体生存率较低表达患者低(均 P<0.05)。在GSE39293数据集中,经西多福韦处理后细胞中MCM2的表达减少(9.34比9.68, P<0.001),PRMT5表达量下降,但差异无统计学意义(8.16比8.26, P=0.087),TOP2A表达无明显改变(8.54比8.42, P=0.056)。耐药组中PRMT5(8.42比8.16, P=0.002)和MCM2(9.51比9.34, P=0.029)表达增加,而TOP2A表达下降(8.06比8.54, P<0.001)。GSEA分析提示ProEXC高表达主要影响细胞周期通路,而PRMT5高表达主要影响RNA剪接体通路。本研究发现,ProEXC蛋白和PRMT5蛋白在宫颈腺癌组织中呈高表达且高表达组预后更差,与宫颈腺癌临床病理特征有一定相关性,可能与其影响细胞周期和RNA合成通路有关,提示其可能在宫颈腺癌的进展中发挥重要作用。
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编辑人员丨4天前
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黑色素瘤缺乏因子2通过磷酯酰肌醇3激酶/蛋白激酶B通路调控胰腺癌细胞增殖、凋亡的作用机制
编辑人员丨4天前
目的:探讨黑色素瘤缺乏因子2(AIM2)对胰腺癌恶性细胞生物学行为的影响及其作用机制。方法:通过慢病毒转染技术构建AIM2稳定过表达的胰腺癌细胞株BxPC-3和PANC-1,并分别通过定量反转录聚合酶连锁反应(qRT-PCR)和蛋白质印迹法(Western blot)验证AIM2的mRNA及蛋白水平。通过BrdU增殖实验、划痕实验、Transwell侵袭实验、细胞凋亡以及细胞周期实验检测过表达AIM2对胰腺癌细胞株功能的影响。通过转录组测序探究AIM2在胰腺癌中的作用机制并进行验证,使用基因表达差异分析评估多组样本之间的差异,组间差异采用 t检验分析。 结果:慢病毒转染可成功构建AIM2稳定过表达的胰腺癌细胞株。BrdU增殖实验结果表明,BxPC-3和PANC-1细胞LV-AIM2-OE组的增殖能力显著低于LV-NC组(吸光度值:0.502±0.006比0.543±0.005、0.956±0.032比1.235±0.091, t=5.568、2.903, P<0.05);划痕及Transwell实验结果表明,过表达AIM2后BxPC-3、PANC-1细胞的迁移[(51.960±4.347)%比(43.070±3.546)%、(33.380±1.562)%比(37.950±2.441)%, t=1.584、1.578, P>0.05]及侵袭能力[(66.730±2.588)个比(60.800±1.506)个、(119.900±4.410)个比(112.900±2.461)个, t=1.981、1.399, P>0.05]不受影响;流式细胞术分析细胞凋亡及细胞周期显示,BxPC-3、PANC-1细胞株LV-AIM2-OE组的早期凋亡[(6.073±0.206)%比(2.825±0.111)%、(5.230±0.247)%比(4.165±0.385)%, t=13.890、2.425, P<0.05)]以及总凋亡[(16.420±0.662)%比(10.650±0.169)%、(25.920±0.829)%比(20.710±2.697)%, t=8.441、2.116, P<0.05]比例均显著高于LV-NC组,并且AIM2过表达后可改变细胞周期分布。转录组测序(RNA-Seq)结果显示,BxPC-3和PANC-1细胞LV-AIM2-OE组中蛋白激酶B(Akt)3基因表达水平显著下调;蛋白印迹结果显示,LV-AIM2-OE组的磷酸化Akt(p-Akt)蛋白水平显著低于LV-NC组(0.647±0.027比1.451±0.030、0.408±0.019比0.978±0.026, t=19.810、17.650, P<0.001),并且人第10号染色体同源丢失性磷酸酶张力蛋白基因(PTEN)水平显著高于LV-NC组(0.908±0.099比0.627±0.013、1.231±0.027比0.557±0.016, t=2.810、21.820, P<0.05)。 结论:磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/Akt信号通路参与调控AIM2过表达BxPC-3和PANC-1胰腺癌细胞株的生物学功能,从而抑制其增殖能力,促进细胞凋亡,改变细胞周期分布。
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编辑人员丨4天前
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衣康酸减轻脂多糖诱导的急性肺损伤的机制研究
编辑人员丨4天前
目的:探讨衣康酸外源性衍生物4-辛基衣康酸(4-octyl itaconate, 4-OI)对脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)诱导的急性肺损伤(acute lung injury, ALI)的作用及具体调控机制。方法:采用6~8周龄的C57BL/6雄性小鼠,按照随机数表法均分为对照组、4-OI组、LPS组、4-OI+LPS组和去铁酮(deferiprone, DFP)+LPS组,每组6只。通过腹腔注射LPS建立LPS诱导的ALI模型,4-OI治疗组在LPS造模前2 h预先腹腔注射4-OI。造模12 h后处死收集小鼠肺组织并进行病理及分子生物学检测。应用苏木精伊红染色和马松染色分别检测肺损伤及胶原沉积程度。应用实时定量PCR检测炎性因子及铁死亡相关基因表达水平,采用免疫印迹法测定铁死亡相关蛋白的表达水平。计量资料统计前进行方差齐性检验,多组间差异比较采用单因素方差分析。结果:与对照组比较,LPS组小鼠肺组织病理损伤加重,胶原沉积增加,肺损伤评分及肺湿干重比明显升高(均 P<0.05),而4-OI治疗明显减轻LPS诱导的ALI。4-OI治疗还显著降低LPS诱导的小鼠肺组织炎性因子IL-1β[(4.38±0.47) vs. (32.65±4.49)]、IL-6[(3.97±0.64) vs.(12.22±0.91)]、TNF-α[(15.06±2.26) vs. (38.53±2.31)]的mRNA水平。同时,与对照组相比,LPS组小鼠肺组织脂质过氧化代谢产物4-羟基壬烯醛、丙二醛、组织铁水平明显升高,铁死亡标志物前列腺素内过氧化物合酶2 mRNA水平也显著增加(均 P<0.05)。4-OI+LPS组的上述指标显著低于LPS组水平。免疫荧光、免疫印迹及PCR结果进一步表明,LPS组核因子红细胞2相关因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2, Nrf2)、谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4, GPX4)和铁蛋白重链(ferritin heavy chain, FTH1)蛋白水平显著低于对照组,而4-OI治疗显著增加Nrf2、GPX4和FTH1水平(均 P<0.05),与DFP发挥出相同的抑制铁死亡作用。 结论:4-OI通过增加Nrf2并上调FTH1和GPX4减轻LPS诱导的ALI,为临床上ALI的防治提供潜在的药物及其理论机制。
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编辑人员丨4天前
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基于基因芯片公共数据库及生物信息学方法筛选类风湿关节炎滑膜组织关键基因及通路
编辑人员丨4天前
目的:通过生物信息学的方法分析健康者和RA患者滑膜组织的差异基因,从转录组学水平上探讨RA可能的发病机制及潜在治疗作用靶点。方法:从美国国家生物技术信息中心(NCBI)的子数据库基因芯片公共数据库(GEO)下载符合筛选标准的健康人群和RA患者的芯片信息,利用R语言及相关软件包进行分析获得差异表达基因、GO富集分析和KEGG信号通路富集分析结果。利用STRING、Cytoscape等工具探讨差异基因的蛋白交互作用网络和生物学通路,分析关键基因与通路,寻找潜在作用靶点。结果:①与健康者滑膜相比,RA患者的滑膜有231个差异基因,其中表达上调的基因126个,表达下调的基因105个。② GO富集分析表明上调基因主要参与了免疫应答的正向调节、细胞因子的产生、细胞表面组成、信号受体活动等生物学过程,下调基因主要参与了细胞增殖的负调控、细胞外基质组成、转录调控区域DNA结合等生物学过程。③ KEGG上调基因信号通路富集分析主要是细胞因子受体相互作用通路,下调基因富集通路主要是癌症转录失调等。④通过STRING建立蛋白交互作用网络,使用Cytoscape的MCODE插件筛选出3个显著模块,选取各模块中的基因进行通路富集分析,3个模块基因主要富集在趋化因子受体通路、磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激B(PI3K/Akt)通路等。结论:RA患者滑膜差异基因表达主要集中在细胞因子与受体间的相互作用信号通路、趋化因子信号通路、PI3K-Akt信号通路等方面,其中PI3K-Akt信号通路在RA的发生发展中发挥了重要作用,有望成为诊断和治疗的重要靶点。
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编辑人员丨4天前
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NS-398联合光动力疗法抑制环氧合酶-2、血管内皮生长因子-C对胆管癌QBC939细胞凋亡的影响
编辑人员丨4天前
目的:探讨选择性环氧合酶-2(COX-2)抑制剂NS-398联合光动力疗法(PDT)对人胆管癌细胞QBC939凋亡的影响及其作用机制。方法:将QBC939进行体外培养,人胆管癌QBC939细胞来源于上海中科院细胞库,采用随机化分组法进行分组,培养72 h后进行细胞计数盒-8(CCK-8)实验。实验分为4组,即单纯NS-398组、单纯PDT组、联合实验组和空白对照组,分别将0、25、50、100、200 μmol/L浓度的NS-398和0、2、4、6、8、10 mg/L浓度的血卟啉衍生物(HPD)在0、5、10、15 J/cm 2的光照强度作用下,分别依次联合作用于QBC939细胞;运用CCK-8法检测各组的细胞生长抑制率(R);采用流式细胞法检测QBC939细胞的凋亡率(A);应用荧光定量聚合酶链反应(PCR)法检测QBC939细胞中COX-2和血管内皮生长因子-C(VEGF-C)的基因表达情况;采用免疫细胞化学链霉亲和素-过氧化物酶结合物(SP)法测定QBC939细胞质中COX-2和VEGF-C的蛋白表达情况;应用酶联免疫吸附实验(ELISA)测定QBC939细胞上清中COX-2和VEGF-C的蛋白分泌情况,组间比较进行单因素方差分析。 结果:NS-398和PDT两种措施在体外均能单独抑制QBC939细胞生长,当NS-398浓度为50 μmol/L,HPD浓度为8 mg/L、光照强度为5 J/cm 2联合作用后,R可达95%,联合实验组与单纯NS-398组、单纯PDT组和空白对照组比较差异均有统计学意义,继续上调两者的强度,R变化不明显;流式细胞实验中联合实验组A为(55.19±1.14)%,与空白对照组(5.57±1.21)%、单纯NS-398组(19.55±1.06)%和单纯PDT组(18.62±1.18)%比较差异均有统计学意义( F=6 153.000, P<0.05);荧光定量聚合酶链反应(Real-time PCR)结果可见COX-2在联合实验组(0.21±0.02)中表达量明显低于空白对照组(1.00±0.00)、单纯NS-398组(0.32±0.03)和单纯PDT组(0.35±0.02),差异均有统计学意义( F=8 446.182, P<0.05),VEGF-C在联合实验组(0.23±0.01)中表达量明显低于空白对照组(1.00±0.00)、单纯NS-398组(0.36±0.02)和单纯PDT组(0.38±0.03),差异均有统计学意义( F=8 571.895, P<0.05);SP免疫细胞化学结果表明COX-2在联合实验组[(4.96±0.42)%中]表达量明显低于空白对照组[(55.12±0.87)%]、单纯NS-398组[(21.26±0.49)%]和单纯PDT组[(25.83±0.45)%],差异均有统计学意义( F=28 134.564, P<0.05),VEGF-C在联合实验组[(20.65±1.02)%]中表达量明显低于空白对照组[(67.51±1.48)%]、单纯NS-398组[(30.54±1.31)%]和单纯PDT组[(32.12±1.25)%],差异均有统计学意义( F=3 739.623, P<0.05);ELISA可见COX-2在联合实验组[(26.58±0.27) μg/L]中表达量明显低于空白对照组[(35.14±0.22) μg/L]、单纯NS-398组[(30.29±0.31) μg/L]和单纯PDT组[(31.67±0.13) μg/L],差异均有统计学意义( F=2 972.978, P<0.05),VEGF-C在联合实验组[(1.36±0.02) μg/L]中表达量明显低于空白对照组[(1.69±0.03) μg/L]、单纯NS-398组[(1.45±0.03) μg/L]和单纯PDT组[(1.47±0.04) μg/L],差异均有统计学意义( F=420.490, P<0.05)。 结论:NS-398和PDT两种措施联合可显著抑制QBC939细胞生长,促进细胞早期凋亡,其对QBC939细胞生长的抑制作用可能是通过抑制COX-2和VEGF-C的表达,进而促进细胞早期凋亡实现的。
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编辑人员丨4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4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4天前
