目的:分析中国汉族全色盲一家系的临床特征和致病基因变异。方法:采用家系调查研究方法，收集2010年7月至2019年7月于北京协和医院眼科就诊的中国汉族全色盲一家系，纳入该家系2代5名成员，包括2例患者和3名表型正常者。询问病史并进行详细眼科检查，包括视力、色觉、彩色眼底照相、眼底自发荧光(FAF)、光相干断层扫描(OCT)、视野及视网膜电图(ERG)检查。采集2例患者及家系成员外周血并提取DNA。利用全外显子测序(WES)技术筛选致病基因变异，进行Sanger验证及家系共分离分析。通过1000 Genomes、人类基因突变数据库(HGMD)、ExAC、ClinVar以及OMIM等数据库对变异位点进行注释，判断是否为单核苷酸多态性或已报道变异；根据美国医学遗传学和基因组学(ACMG)遗传变异分类标准与指南进行致病性评估。结果:先证者父母近亲结婚，家系遗传特点符合常染色体隐性遗传。2例患者均为男性，均自幼双眼视力低下伴有畏光和色觉障碍。眼底表现为黄斑中心凹处反光不明显。FAF显示黄斑中心凹处弱荧光。OCT显示未见明显黄斑中心凹结构，且相应区域椭圆体带和交接带缺失。视野检查显示中心暗点伴或不伴周边视野缺损。ERG显示暗适应0.01、3.0及10.0反应波形大致正常；振荡电位振幅下降；明适应3.0及30 Hz闪烁光反应未记录到波形。随诊9年，患者的临床表现显示疾病未见明显进展。测序结果显示2例患者均携带纯合 ATF6基因新发致病变异c.947insA(p.Asn316Lysfs*46)，先证者母亲携带杂合变异，未患病的胞兄弟未携带变异，符合家系共分离。ACMG遗传变异分类标准与指南评级为致病性变异。 结论:ATF6基因c.947insA(p.Asn316Lysfs*46)为该全色盲家系的致病基因变异位点，该变异位点为首次报道。

目的:验证脓毒症中特异分化的单核细胞亚群，并筛选及构建用于早期诊断脓毒症的单核细胞差异基因集。方法:选择广东省人民医院2020年6月至2021年3月收治的脓毒症患者，提取外周血单个核细胞（PBMC），应用单细胞测序技术和拟时序分析对单核细胞差异亚群进行验证。利用生物信息学手段分析差异亚群中的基因表达，并筛选出差异基因用于初步构建候选差异基因集。利用数字聚合酶链反应（PCR）技术分别在脓毒症患者PBMC以及脓毒症人髓系白血病单核细胞株（THP-1）模型中对候选差异基因进行验证，并利用韦恩图构建最终的单核细胞差异基因集。使用基因表达数据库（GEO）对差异基因集进行外部数据验证。结果:①细胞注释及拟时序分析结果显示，NEAT1 +CD163 +单核细胞的分化明显区别于其他亚群，并在脓毒症早期就已经出现，是脓毒症病理过程中的特征亚群。②从NEAT1 +CD163 +单核细胞的基因表达中筛选出22个与脓毒症相关的差异基因，经过数字PCR进一步验证后，最终筛选出碱性亮氨酸拉链ATF样转录因子（BATF）、原癌基因JUNB、癌胚抗原相关细胞黏附分子4（CEACAM4）、第9号染色体上95开放阅读框（C9orf95）、G蛋白α亚基15（GNA15）、补体C3A受体1（C3AR1）、转录生长因子β1（TGFB1）、线粒体载体同源物1（MTCH1）8个基因，用于构建最终的单核细胞差异基因集。③外部验证结果显示，由于C9orf95基因在GEO数据库的GSE154918及GSE133822两个数据集中均无数据，因此在验证时将其排除。在GSE154918数据集，单核细胞差异基因集中BATF、JUNB、CEACAM4、GNA15、C3AR1、TGFB1、MTCH1的表达在脓毒症组均较健康对照组明显升高（log 2表达量：BATF为12.78±0.08比11.39±0.35，JUNB为16.88±0.07比16.04±0.03，CEACAM4为14.73±0.08比13.77±0.05，GNA15为13.16±0.06比12.30±0.04，C3AR1为14.62±0.13比12.87±0.05，TGFB1为16.95±0.05比16.57±0.36，MTCH1为14.80±0.02比14.61±0.15，均 P<0.05）；在GSE133822数据集，基因集中BATF、CEACAM4、GNA15、C3AR1的表达在脓毒症组明显高于健康对照组（log 2表达量：BATF为8.66±0.16比7.92±0.14，CEACAM4为9.20±0.16比8.36±0.20，GNA15为10.66±0.18比10.13±0.16，C3AR1为11.49±0.27比10.48±0.16，均 P<0.05），而JUNB、TGFB1、MTCH1的表达在两组人群中差异无统计学意义。基因集差异分析（GSVA）显示，在GSE154918及GSE133822两个数据集中，脓毒症组单核细胞差异基因集的富集分数均显著高于健康对照组（GSE154918：0.38±0.04比-0.44±0.02，GSE133822：0.56±0.02比0.20±0.05，均 P<0.01）。受试者工作特征曲线（ROC曲线）分析显示，单核细胞差异基因集在GSE154918及GSE133822两个数据集中对脓毒症早期诊断的ROC曲线下面积（AUC）及95%可信区间（95% CI）分别为0.993（0.980～1.000）和0.944（0.873～1.000），提示其具有可靠的诊断价值。 结论:通过单细胞测序技术及数字PCR技术筛选得到的BATF、JUNB、CEACAM4、GNA15、C3AR1、TGFB1、MTCH1单核细胞差异基因集对脓毒症患者具有良好的早期诊断效能，或许能够为早期诊断脓毒症提供新思路。

慢性肾脏病（CKD）是主要公共问题之一，肾功能是评估CKD严重程度指标之一。肾功能与遗传因素相关，基因组学特别是全基因组关联性研究（GWAS）为研究复杂疾病的遗传背景提供了有力手段。自2009年以来，针对肾功能的GWAS不断涌现，队列规模从上万人到上百万人，已经识别数百个相关基因位点，精细定位、组织定位和功能注释等分析方法筛选出可能的相关基因，同时全表型组关联研究、遗传风险评分等则为基因型与表型的关联提供线索，孟德尔随机化等新的手段从基因层面找出肾功能与其他表型之间的因果关系，进一步的功能研究为全面认识肾功能的生理病理机制研究提供众多线索。本文通过对基因组学在肾功能中的研究进行综述，为保护肾功能的治疗新靶点提供理论参考。

目的:应用网络药理学分析方法，从整体水平观察牛黄－靶点－角膜炎的复杂网络关系，探讨牛黄治疗角膜炎的分子作用机制。方法:首先通过DisGeNET在线数据库收集角膜炎相关的基因，构建角膜炎相关蛋白质的互作网络，然后经中药系统药理学分析(TCMSP)平台、中国科学院化学数据库查询，结合文献报道，收集牛黄中分离鉴定的组成成分，导出各成分SMILES结构式信息，利用在线软件SwissTargetPrediction预测作用靶点，进而构建牛黄活性成分－预测靶点网络图，最后将角膜炎相关蛋白质的互作网络与牛黄活性成分－预测靶点网络进行合并，得到牛黄活性成分－潜在靶点网络，系统分析牛黄治疗角膜炎的潜在作用靶点及其在信号通路中的作用，构建成分－靶点－通路网络图，分析牛黄治疗角膜炎的作用机制。结果:共搜索到39个已分离鉴定的牛黄组成成分，角膜炎相关靶点65个，牛黄治疗角膜炎的潜在靶点28个；28个潜在靶点中包含7个直接作用靶点，即肿瘤坏死因子、含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-1、Toll样受体9、C-X-C基序趋化因子配体8、白细胞介素(IL)6、丝裂原活化蛋白激酶8和神经营养受体酪氨酸激酶1。28个潜在靶点可被注释入12项生物过程、18项细胞组分、13个分子功能，经京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析，共纳入10条KEGG信号通路，主要涉及人巨细胞病毒感染、阿米巴病、抗叶酸耐受性、PI3K-Akt信号通路、类风湿性关节炎、凋亡、细胞因子－细胞因子受体相互作用、疟疾、非酒精性脂肪肝、IL-17信号通路。结论:牛黄可能通过抗炎、抗菌、抗病毒、免疫调节和炎症调控等作用发挥对角膜炎的辅助治疗作用。

目的:基于单细胞RNA测序数据分析脑胶质瘤微环境中反应性星形细胞的浸润程度，并探讨其转录组学特征。方法:基于GSE103224数据集(23 793个细胞)和GSE138794数据集(20 278个细胞)的脑胶质瘤单细胞RNA测序数据，应用R软件"Seurat"包分析特征表达基因。基于已建立的肿瘤相关反应性星形细胞特征基因，应用"Seurat"软件包中的"AddModuleScore"命令，计算每个细胞的特征基因表达评分，将表达评分显著升高者定义为肿瘤相关反应性星形细胞亚群(即目标亚群)。并应用"Seurat"软件包中的"FindMarkers"命令，计算目标亚群间的差异表达基因[差异倍数>2.0倍(高表达)或<0.5倍(低表达)，校正 P<0.05]。分析2个数据集中目标亚群相交集的上调基因，并参照DAVID数据库对上调基因进行功能注释功能富集。 结果:依据细胞特征基因表达，GSE103224和GSE138794数据集的细胞均可分为26个亚群，分别有4个和5个亚群为目标亚群，目标亚群的细胞数分别占总细胞数的15.6%(3 712/23 793)和16.5%(3 347/20 278)。差异分析显示，GSE103224数据集中的4个目标亚群与其他亚群间存在229个差异基因，其中上调基因136个，下调基因93个；GSE138794数据集中，5个目标亚群与其他亚群间存在422个差异基因，其中上调基因270个，下调基因152个。2个数据集有交集的上调基因94个，下调基因50个。基因功能注释结果显示，有交集的94个上调基因与37个基因功能显著相关(FDR<0.05)，主要包括免疫反应、小胶质细胞激活、ERK通路、肿瘤坏死因子通路、凋亡通路等。结论:单细胞分析结果显示，脑胶质瘤微环境中普遍存在肿瘤相关反应性星形细胞，其功能可能与脑胶质瘤发生、发展过程中的免疫反应、ERK通路等相关。

目的:应用新一代长读长测序技术精准确定复制缺陷型痘苗病毒天坛株(non-replicating Tiantan strain of vaccinia virus，NTV)全基因组序列及其开放阅读框(ORFs)组成。方法:基于本实验室储备的NTV，在鸡胚成纤维细胞上进行扩增并纯化，提取NTV全长基因组核酸。PacBio HiFi测序从头组装获取NTV全长基因组序列。以同源注释的策略确定其ORF组成，并分析其与已知复制缺陷型痘苗病毒毒株ORF异同。结果:NTV全长共171 729 bp，GC含量为33%，其独特的倒置末端重复(ITR)区域包含发夹结构、两个串联重复区域及3个非重复区域。NTV共有166个ORFs，与第三代天花病毒疫苗改良安卡拉株(MVA-BN)和复制缺陷型哥本哈根株(NYVAC)株相比，主要差异位于ITR及其周围区域，3个毒株共同享有138个ORFs，NTV特有6个编码与病毒逃避宿主抗病毒反应相关的ORFs。结论:通过三代测序技术精准确定NTV全基因组序列及ORFs组成，并揭示其与其他复制缺陷型痘苗病毒毒株的异同，为新一代猴痘疫苗和痘苗病毒载体研发应用提供重要参考。

目的:运用网络药理学方法探讨化瘀丸辅助免疫检查点抑制剂治疗三阴性乳腺癌（TNBC）的潜在作用机制。方法:利用TCMSP、PubChem、STITCH和SwissTargetPrediction数据库分析化瘀丸潜在作用靶点。基于癌症和肿瘤基因图谱（TCGA）数据库筛选TNBC疾病靶点。将药物-疾病映射靶点进行PPI网络构建、关键靶点筛选和模块分析，并运用DAVID数据库进行GO功能注释和KEGG信号通路富集分析。大鼠灌胃化瘀丸水煎液3.94 g/kg，连续给药4 d，制备含药血清。将人脐静脉血管内皮细胞（HUVEC）按随机数字表法分为对照组和实验组，实验组给予化瘀丸含药血清干预24 h后，接种于Matrigel已凝固的48孔板中，3 h后观察HUVEC血管形成情况。结果:获得化瘀丸治疗TNBC的可能作用靶点130个，VEGFA为核心作用靶点，血管生成、缺氧、凝血级联反应可能为化瘀丸治疗TNBC的主要相关功能及关键信号通路。体外研究表明，化瘀丸含药血清可促进HUVEC细胞肿瘤血管正常化。结论:化瘀丸可能通过VEGF靶点促进肿瘤血管正常化（血管生成、缺氧、凝血级联反应），可辅助免疫检查点抑制剂发挥治疗TNBC的功效。

目的:分离可裂解烧伤患者泛耐药肺炎克雷伯菌的噬菌体，研究其生物学特性、基因组信息及对细菌生物膜的作用。方法:(1)2018年，取分离自上海交通大学医学院附属瑞金医院(下称瑞金医院)烧伤患者血液的泛耐药肺炎克雷伯菌UA168(下称宿主菌)液，采用污水共培养法及滴板法和双层琼脂平板法，从瑞金医院污水中分离纯化得到烧伤患者泛耐药肺炎克雷伯菌噬菌体，将其命名为噬菌体KP168，观察其噬菌斑形态。(2)取噬菌体KP168液行氯化铯密度梯度离心和透析后，采用磷钨酸负染法通过透射电子显微镜观察噬菌体KP168形态。(3)取噬菌体KP168液，采用滴板法检测其对从瑞金医院烧伤患者血液中分离得到的20株泛耐药肺炎克雷伯菌的裂解能力，计算裂解率。(4)分别以感染复数为10.000、1.000、0.100、0.010和0.001共同常规振荡培养初始效价为9.3×10 11噬菌斑形成单位(PFU)/mL噬菌体KP168液(每管400 μL)和浓度为1×10 9集落形成单位(CFU)/mL宿主菌液(每管4 mL)4 h(每种感染复数1管)，采用双层琼脂平板法测算噬菌体KP168效价(测算方法下同)以筛选最佳感染复数，实验重复3次。(5)以感染复数为0.005混合浓度为1×10 9 CFU/mL宿主菌液(每管4 mL)和效价调整为5×10 7 PFU/mL噬菌体KP168液(每管400 μL)，分别于混合后0(即刻)、1、2、3、4、5、15、30 min(每个时间点1管)采用双层琼脂平板法计数噬菌斑(计数方法下同)，计算已吸附噬菌体百分比以筛选最佳吸附时间，实验重复3次。(6)以感染复数为0.005混合浓度为1×10 9 CFU/mL宿主菌液(每管300 μL)和效价调整为5×10 8 PFU/mL噬菌体KP168液(每管60 μL)，静置最佳吸附时间后常规振荡培养，分别于培养0(即刻)、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100 min测算噬菌体KP168效价，绘制一步生长曲线，实验重复3次。(7)取效价为2.5×10 10 PFU/mL噬菌体KP168液，分别于37、40、50、60、70 ℃静置培养1 h(每个时间点3管，每管1 mL)，计数噬菌斑并绘制热稳定曲线。取效价为3.0×10 10 PFU/mL噬菌体KP168液，分别加入pH值为5.0、6.0、7.0、7.4、8.0、9.0、10.0的SM缓冲液于37 ℃静置培养1 h(每种pH值3管，每管含100 μL噬菌体KP168液、900 μL SM缓冲液)，计数噬菌斑并绘制酸碱稳定曲线。(8)取噬菌体KP168液同实验(2)透析后行DNA抽提与测序，用Prokka对全基因组进行注释以获得噬菌体KP168编码序列，使用Nucleotide BLAST功能进行核酸序列比对以寻找与噬菌体KP168核酸序列相似度最高的已知噬菌体，使用Blastx功能将编码序列翻译成蛋白质后进行功能预测，比对抗性基因数据库和毒力因子数据库。(9)于96孔板中，分别以感染复数为1.000、0.100、0.010和0.001，在浓度为1.5×10 8 CFU/mL(浓度下同)的200 μL宿主菌液中加入初始效价为5.8×10 10 PFU/mL噬菌体KP168液20 μL(每种感染复数3孔)共同培养48 h；将200 μL宿主菌液静置培养48 h后，分别加入效价为1×10 6、1×10 7、1×10 8、1×10 9、1×10 10 PFU/mL的噬菌体KP168液20 μL(每种效价3孔)静置作用4 h。2种实验均以200 μL宿主菌液中加入SM缓冲液20 μL(3孔)为阴性对照，以220 μL LB培养液(3孔)为空白对照，均采用酶标仪测定吸光度值并分别计算生物膜抑制率和生物膜破坏率，实验均重复3次。 结果:(1)成功分离纯化噬菌体KP168，其噬菌斑透亮，呈圆形，直径约1.5 mm。(2)噬菌体KP168呈正多面体结构，直径约为50 nm，无尾部结构。(3)噬菌体KP168可裂解20株烧伤患者泛耐药肺炎克雷伯菌中的13株，裂解率为65.0%。(4)感染复数为1.000时，噬菌体KP168与宿主菌共同培养4 h后，效价最高，以此为最佳感染复数。(5)噬菌体KP168与宿主菌混合后4 min，已吸附噬菌体百分比最高，以此为最佳吸附时间。(6)一步生长曲线表明噬菌体KP168裂解宿主菌时，潜伏期约10 min，裂解期约40 min。(7)噬菌体KP168在40 ℃、pH值为7.4时，噬菌斑数最多，活性最大。(8)噬菌体KP168基因组是线状双链DNA，长度为40 114 bp；有48个可能编码序列；与Klebsiella phage_vB_Kp1相似度最高；编码序列翻译蛋白对应的已知最相似蛋白中包含23个假设蛋白和25个已知功能蛋白；未见抗性基因和毒力因子基因；获得GeneBank登录号MN585130。(9)以各感染复数共同培养噬菌体KP168与宿主菌48 h后，生物膜抑制率相近，平均约为45%；效价为1×10 9 PFU/mL噬菌体KP168作用于宿主菌已形成的生物膜4 h后，生物膜破坏率最高，达平均42%。 结论:本研究自污水中分离得到1株烧伤患者泛耐药肺炎克雷伯菌噬菌体——噬菌体KP168，该株噬菌体属于无尾科噬菌体，宿主谱宽、吸附时间短、潜伏期短，具有一定的热和酸碱稳定性；其基因组信息明确，不含抗性基因及毒力因子基因；对细菌生物膜的形成有抑制作用，对已形成的细菌生物膜有破坏作用。

目的:对少汗性外胚层发育不良（hypohidrotic ectodermal dysplasia，HED）患者进行基因突变检测及致病性分析，为HED患者的基因诊断提供参考依据。方法:收集2016年8月至2021年8月于北京大学口腔医学院·口腔医院儿童口腔科就诊的临床诊断为HED的患儿及其家系成员为研究对象，对患儿及其家系成员行外周血基因组DNA提取，利用全外显子组测序及Sanger测序检测基因突变，进行罕见变异位点筛选，并对筛选出的突变进行生物信息学功能预测。结果:共收集到4例HED患者，通过全外显子组测序检测并筛选出3个已报道过的外异蛋白A（ectodysplasin A，EDA）基因突变c.2T>C、c.161A>G、c.467G>A，其中c.2T>C为起始密码子突变。此外还检测出1个未在HED病例中报道过的外异蛋白A受体（ectodysplasin A receptor，EDAR）基因突变c.871G>A。HED患儿及其家系成员的Sanger测序结果证明了上述突变的发生。上述突变的生物信息学功能预测结果显示，本研究检测到的EDA基因突变均具有高度的物种保守性，对EDA蛋白功能有害，c.2T>C、c.161A>G及c.467G>A 3种突变的联合注释依赖耗竭（combined annotation dependent depletion，CADD）数据库评分分值分别为22.5、26.3、25.5，基因组进化速率评测（genomic evolutionary rate profilling，GERP）数据库评分分值分别为2.16、2.26、2.18。EDAR基因突变具有一定的物种保守性，对EDAR蛋白质功能“可能有害”，CADD评分分值为22.0，GERP评分分值为1.93。结论:本研究在4个HED家系中检测出3种EDA基因突变和1种EDAR基因突变。EDA基因及EDAR基因上不同位点、不同类型的突变可对蛋白质功能产生影响，导致HED的发生。

目的:采用多种生物信息学方法挖掘基因表达综合（GEO）数据库中强直性脊柱炎（AS）患者芯片中基因，挖掘可能存在的靶点及作用机制。方法:以"ankylosing spondylitis"为关键词检索GEO数据库，选取与AS相关基因表达谱作为研究对象，分别对其进行标准差异分析、加权共表达分析及基因集富集分析，构建疾病集；对疾病集进行基因本体论和京都基因与基因组百科全书富集分析；归一化交叉相关算法识别前5个关键基因。将人单核细胞白血病细胞（THP-1）细胞置入含10%胎牛血清的RPMI-1640培养基中增殖，构建AS体外细胞模型。采用实时荧光定量聚合酶链反应及蛋白免疫印迹法检测5个关键基因的表达水平。2组间计量数据比较用 t检验。 结果:通过分析获得1 667个疾病基因，功能注释主要富集在689个分子组分、1 002个分子功能及5 764个生物学过程，涉及1 002个信号通路，前5个关键基因为核糖体蛋白S11（RPS11）、核糖体蛋白L4（RPL4）、核糖体蛋白L37A（RPL37A）、核糖体蛋白S23（RPS23）、核糖体蛋白S9（RPS9）。实验结果采用 t检验方法，表明TNF-α mRNA（ t=5.59， P=0.001）及蛋白表达（ t=20.14， P<0.001）均显著升高，说明LPS已诱导THP-1细胞炎症反应，与此同时，RPL37AmRNA（ t=5.87， P=0.001）、RPS11 mRNA（ t=3.88， P=0.008）、RPS23 mRNA（ t=2.64， P=0.038）及RPL37A蛋白表达（ t=3.18， P=0.030）、RPS11蛋白表达（ t=11.26， P<0.001）、RPS23蛋白表达（ t=5.64， P<0.001）表达增加，RPS9mRNA（ t=3.16， P=0.020）、RPL4 mRNA（ t=2.54， P=0.044）及RPS9蛋白表达（ t=5.85， P<0.001）、RPL4蛋白表达（ t=2.93， P=0.040）下降。 结论:核糖体蛋白可能成为研究AS炎症机制的重要靶点。