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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1周前
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1周前
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导致三阴性乳腺癌预后不良关键基因的生物信息学分析
编辑人员丨1周前
目的:寻找三阴性乳腺癌(TNBC)研究与治疗的可能靶点,并采用生物信息学对影响TNBC预后的基因进行分析预测。方法:检索The National Center for Biotechnology Information(NCBI)数据库,分析不同组间差异基因后提交至Enrichr网站进行通路富集,最后进行TNBC患者的生存分析。结果:去整合素金属蛋白酶9(ADAM9)基因与TNBC患者的预后不良有相关性( P<0.05),且其仅与TNBC患者预后有关,与其他分型乳腺癌无关。 结论:ADAM9基因被证明与TNBC患者的不良预后有关,可将其视为导致TNBC患者淋巴结转移,最终预后不良的可能关键基因。
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编辑人员丨1周前
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心血管转化医学研究快车道:从高通量组学技术到整合生物信息学
编辑人员丨1周前
高通量多组学研究联合整合生物信息学技术的迅速发展,从更深层次解读了心血管疾病发生、发展及转归分子机制,为心血管疾病的早期诊断、生物标志物筛选、新药靶点发现和个体化治疗提供了更为全面的分子理论基础,引领心血管转化医学研究进入大数据时代。
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编辑人员丨1周前
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LAMA3 DNA甲基化对卵巢上皮性癌铂耐药及预后影响的生物信息学和临床分析
编辑人员丨1周前
目的:探讨层粘连蛋白α3(LAMA3)DNA甲基化对卵巢上皮性癌(卵巢癌)铂耐药及预后的影响及可能的机制。方法:(1)通过数据库中生物信息学数据分析LAMA3 DNA甲基化水平与卵巢癌铂耐药的关系。(2)选取2000年1月至2012年12月在广西医科大学附属肿瘤医院诊治的卵巢癌患者共67例(包括铂耐药组35例和铂敏感组32例),采用焦磷酸测序技术检测两组卵巢癌组织中LAMA3 DNA甲基化水平,探讨其对卵巢癌患者铂耐药及预后的诊断效能,并进一步分析其对卵巢癌铂耐药患者化疗效果及预后的影响。结果:(1)从基因互作检索平台(STRING)数据库中筛选出与LAMA3高度互作的10个蛋白,包括层粘连蛋白β(LAMB)3、层粘连蛋白γ(LAMC)3、整合素α(ITGA)6、整联蛋白β4(ITGB4)、ITGA3、LAMC1、LAMB2、肌营养不良蛋白关联糖蛋白1(DAG1)、LAMB1、17型胶原蛋白α1链(COL17A1)蛋白;京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析显示,LAMA3及其相关互作蛋白通过细胞凋亡、细胞周期、DNA损伤反应、上皮间质转化(EMT)、雄激素受体(AR)、雌激素受体(ER)、磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)、大鼠肉瘤癌基因(RAS)/有丝分裂原活化蛋白激酶(MAPK)、受体酪氨酸激酶(RTK)、结节性硬化症蛋白复合体(TSC)/雷帕霉素靶蛋白(mTOR)等信号通路,参与恶性肿瘤发生、发展过程的调控,其表达水平与卵巢癌顺铂等化疗药物的敏感性相关。(2)本院临床数据分析发现,铂耐药组、铂敏感组卵巢癌组织中LAMA3 DNA甲基化水平分别为71%(25/35)、69%(22/32),两组比较,差异无统计学意义( χ2=0.057, P=0.811);LAMA3 DNA甲基化水平判断卵巢癌铂耐药的曲线下面积(AUC)为0.601,预测患者预后的AUC值为0.686。LAMA3 DNA高甲基化铂耐药卵巢癌患者(24例)的化疗效果较低甲基化铂敏感患者(15例)更差[有效率分别为50%(12/24)和15/15; χ2=10.833, P=0.001],且LAMA3 DNA甲基化水平对卵巢癌患者的无进展生存时间和总生存时间均有显著影响( P均<0.05)。 结论:LAMA3 DNA甲基化水平对卵巢癌患者的铂耐药及预后具有一定的诊断和预测价值,可能与卵巢癌的调控机制、铂耐药及预后存在密切联系。
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编辑人员丨1周前
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补体C1q C链—骨肉瘤预后因子的生物信息学分析与验证
编辑人员丨1周前
目的:用生物信息学分析筛选骨肉瘤预后相关基因。方法:从Gene Expression Omnibus(GEO)下载GSE33382、GSE21257数据集。分析获得差异表达基因(DEGs)。对差异基因进行GO分析,构建蛋白互作网络。Cytoscape进一步筛选关键基因,对关键基因进行生存相关性分析。用临床样本验证关键基因与患者预后情况。两组间差异采用Student’s t检验。 结果:筛选下调基因43个,上调基因43个,GO分析发现差异基因主要富集在免疫应答、抗原处理和呈递、免疫反应、蛋白质加工和成熟等免疫相关过程。在分子功能中,主要参与细胞内主要组织相容性复合体(MHC)Ⅱ类受体活性、核糖体结构组成、信号和分子转导活性等。在细胞组成成分方面,主要与主要组织相容性复合体蛋白质复合物、裂解空泡、液泡、溶酶体、细胞膜、核糖体等细胞器的功能有关。筛选出10个关键基因:补体C1q A链(CIQA)、补体C1q B链(C1QB)、补体C1q C链(C1QC)、单核细胞分化抗原CD 14(CD14)、单核细胞分化抗原CD 74(CD74)、IgE受体Fc片段(FCER1G)、纤维蛋白原样蛋白2(FGL2)、组织相容性抗原(HLA-DRA)、整合素β2亚基(ITGB2)、酪氨酸激酶结合蛋白(TYROBP)。生存分析发现C1QC与骨肉瘤患者生存呈明显负相关。临床样本证实C1QC与肿瘤Enneking分期、转移显著相关( χ2=4.288和9.809, P<0.05),与患者生存时间呈明显负相关( χ2=5.175, P<0.05)。 结论:生物信息学分析是有效的筛查方法,C1QC是骨肉瘤预后相关因子。
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编辑人员丨1周前
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"病原微生物监测、检测、溯源与疫苗研发关键前沿问题学术交流会"专家共识
编辑人员丨1周前
来自疾病控制、高校科研院所、医疗机构的48位专家于2019年10月24—27日围绕我国传染病监测网络面临的挑战与机遇,病原微生物检测与溯源技术的探索和未来发展需求,以及疫苗研发面临的关键问题等内容展开了深入的讨论,并达成共识:(1)我国传染病监测网络亟须跨部门进行业务和数据整合,建设并完善以人为核心的全生命周期疾病监测与健康管理系统;(2)传统病原分离培养技术仍需进一步规范和加强,病原微生物检测技术亟须发展多靶标、超灵敏、高特异、便捷化和数字化的高中通量的新技术,并发展基于致病共栖菌谱新靶标的疾病诊断新技术;(3)亟须建立基因组学、生物信息学、微生物学等多学科交叉的溯源技术体系;(4)疫苗研发亟须相关基础研究支撑,并需加强疫苗接种策略和上市后评价与评估策略的研究。同时根据以上问题提出了专家建议。
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编辑人员丨1周前
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MMP14和KLKB1可能是脓毒症诊治的潜在生物标志物
编辑人员丨1周前
目的:对脓毒症患者进行蛋白质质谱分析,寻找脓毒症诊治的潜在新靶点。方法:采用横断面观察研究方法,纳入2019年1月至12月在西南医科大学附属医院急诊科急诊重症监护病房(EICU)就诊的12例脓毒症患者及同期9例健康体检者。采集两组受试者外周血进行蛋白质质谱分析,并采用非依赖性采集技术得到各蛋白表达数据。将所得数据导入整合差异表达和通路分析在线网络工具IDEP2,对数据进行ID转换,并进行均一化处理,验证其可比性,再用主成分分析剔除离群数据。以 P<0.05、log 2差异倍数(FC)>1或log 2FC<-1为差异有统计学意义,筛选出差异蛋白。用DAVID在线网站将筛选出的差异蛋白进行基因本体(GO)分析,从蛋白质的生物过程、细胞组分、分子功能3个方面对蛋白进行富集分析,同时进行京都基因与基因组百科全书数据库(KEGG)通路分析。通过基因与蛋白质相互作用检索数据库(STRING)在线网站进行蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)分析,找到紧密联系的相关蛋白。 结果:两组数据经均一化处理后提示具有可比性。最终共筛选出125个差异蛋白,其中99个上调,26个下调。GO富集分析显示,筛选出的差异蛋白主要分布在细胞外,具有细胞调节功能及催化活性,参与生物调节、代谢过程及免疫过程;KEGG通路分析提示这些蛋白参与了氨基酸、糖类代谢及免疫相关通路。PPI分析显示,关键蛋白主要为基质金属蛋白酶14(MMP14)、纤维蛋白1(FBLN1)和血浆激肽释放酶1(KLKB1)等,最终筛选出与炎症、免疫等紧密相关的MMP14及KLKB1,二者可能是早期诊治脓毒症的潜在新靶点。结论:MMP14和KLKB1可能为脓毒症诊治及预后判断的潜在生物标志物。
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编辑人员丨1周前
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ITGA2B基因复合杂合突变所致遗传性血小板无力症家系分析及致病机制研究
编辑人员丨1周前
目的:对一个ITGA2B基因复合杂合突变导致的遗传性血小板无力症家系进行表型及基因型研究,并探索其分子致病机制。方法:使用二磷酸腺苷、胶原、肾上腺素、花生四烯酸及瑞斯托霉素等诱聚剂进行血小板聚集试验,检测先证者及家系成员的血小板聚集率。通过流式细胞术检测血小板表面CD41(αⅡb)、CD61(β3)、CD42b(GPⅠb)的表达。采用基因测序技术进行基因鉴定。利用RT-PCR检测ITGA2B基因mRNA剪接情况,qRT-PCR检测ITGA2B基因mRNA相对水平。生物信息学分析评估突变位点的致病性及对蛋白结构和功能的影响。通过Western blot检测分析血小板总αⅡb、β3的表达。结果:除瑞斯托霉素外其他4种诱聚剂均无法使先证者血小板聚集。流式细胞术检测先证者血小板表面αⅡb的表达仅为0.25%,β3弱表达为9.76%,而GPⅠb表达相对正常,其余家系成员膜糖蛋白表达基本正常。基因测序结果显示先证者存在ITGA2B基因c.480C>G与c.2929C>T复合杂合突变,其中c.480C>G突变遗传自其母亲,c.2929C>T遗传自其父亲。RT-PCR及测序结果表明c.480C>G突变导致先证者及其母亲发生c.476G-574A(p.S160-S192)共99个碱基缺失的mRNA剪接。qRT-PCR检测发现c.2929C>T突变导致先证者及其父亲ITGA2B基因mRNA水平减低。生物信息学分析提示c.480C>G突变形成了与hnRNP A1蛋白结合序列,产生了5'SS剪接位点。αⅡb亚基的蛋白三维结构模型显示,p.S160-S192缺失的β-propeller结构域第2 blade缺失两条β链和一个α螺旋;c.2929C>T无义突变使得翻译提前终止产生p.R977-E1039缺失的截短型蛋白,包括胞质域(CD)、跨膜域(TM)以及胞外Calf-2结构域一条β链的缺失。Western blot检测先证者血小板总αⅡb表达缺失、β3的相对表达量为正常人的11.36%。结论:ITGA2B基因第4外显子c.480C>G与第28外显子c.2929C>T的复合杂合突变是本家系遗传性血小板无力症的致病原因。
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编辑人员丨1周前
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血管生成素-2通过整合素α5β1调控血管包绕的肿瘤细胞巢阳性肝细胞癌的癌巢转移
编辑人员丨1周前
目的:探讨血管包绕的肿瘤细胞巢(VETC)阳性型肝细胞癌癌巢转移的分子机制。方法:收集72例肝细胞肝癌标本,通过免疫组化CD34(血管内皮细胞标记蛋白)染色观察VETC癌巢在原发灶、胆管癌栓、门静脉癌栓中的形态学表现,观察VETC癌巢血行转移的特点。利用生物信息学预测与VETC癌巢形成密切相关的分子蛋白,用免疫组化检测血管生成素-2(Ang-2)、整合素α5 (integrin α5)、整合素β1(integrin β1)及环氧合酶-2 (COX-2)蛋白在肝癌中的表达,用Transwell细胞迁移实验检测Ang-2/integrin α5β1蛋白对内皮细胞、肝癌细胞迁移能力的影响。Western印迹法检测Ang-2/integrin α5β1蛋白对黏着斑激酶(FAK)蛋白活性的影响。结果:在收集的肝癌标本中,VETC(+)肝癌27例(27/72), 其中3例存在胆管癌栓,5例存在门静脉癌栓,3例同时存在胆管癌栓、门静脉癌栓。VETC(+)肝癌能够以癌巢的形式发生门静脉、胆管及肝内转移,并保留完整的VETC癌巢结构。Ang-2、integrin α5、integrin β1可过表达于VETC(+)肝癌癌巢的肿瘤细胞、内皮细胞;COX-2仅高表达于VETC(+)肝癌癌巢的肿瘤细胞。Ang-2可促进肝癌细胞(121±12比186±11, P<0.01)、内皮细胞的迁移(81±7比163±14, P<0.01)。整合素α5β1的激活拮抗剂ATN-161可有效降低Ang-2促肝癌细胞(185±10比135±9, P<0.05)、内皮细胞(156±14比103±6, P<0.05)的迁移能力。ATN-161可显著降低Ang-2对肝癌细胞、内皮细胞FAK蛋白的磷酸化激活。 结论:VETC(+)肝癌可以癌巢形式发生整体转移,具有特异性的调控蛋白,Ang-2/α5β1/FAK 是VETC(+)肝癌癌巢转移治疗中的潜在蛋白靶点。
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编辑人员丨1周前
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KIF4A和RAD51AP1及CDKN3对食道癌的辅助诊断及预后评估价值
编辑人员丨1周前
利用高通量测序数据探讨食道癌(ESCA)组织中的mRNA的表达及其潜在辅助诊断及预后评估价值。通过整合的生物信息学分析方法,收集美国癌症基因组图谱(TCGA)数据库中173例ESCA患者的基因表达谱及临床数据,利用DESeq2、edgeR和limma分析ESCA组织与癌旁组织样本中的mRNA表达水平的差异,筛选差异表达基因(DEGs);绘制DEGs相关蛋白网络图,对其进行GO和KEGG功能富集分析并筛选枢纽基因,随后对枢纽基因行生存分析,选出与ESCA预后相关的基因并分析其在ESCA中的预后价值;最后绘制受试者工作特征曲线以评价其对ESCA的诊断价值。结果显示,共筛选出在ESCA与癌旁组织之间有显著差异表达的上调DEGs 620个,下调DEGs 668个。DEGs主要参与受体、泛素连接酶等复合物的形成,发挥GTP酶活性、磷脂结合等分子功能,参与调节细胞内物质转运、小分子代谢等生物过程。蛋白功能富集分析显示,这些蛋白主要富集在IL-17信号通路、TNF信号通路、Toll样受体信号通路、EB病毒感染、以及中性粒细胞胞外陷阱形成等通路上,参与ESCA的形成和发展过程。生存分析显示,KIF4A、RAD51AP1和CDKN3高表达的ESCA患者总生存率明显缩短( P均<0.05);同时,KIF4A、RAD51AP1和CDKN3诊断ESCA的曲线下面积分别为 0.956、0.951和 0.979,灵敏度和特异度均在80%以上;这三者的联合诊断模型ROC结果显示AUC达到0.979,灵敏度和特异度分别为0.914和1;表明KIF4A、RAD51AP1及CDKN3对ESCA具有单独或联合的辅助诊断价值。综上,KIF4A、RAD51AP1及CDKN3对ESCA具有较高的诊断效能,它们的表达升高与ESCA患者的预后可能密切相关,提示这3个基因有可能作为ESCA的辅助诊断和预后评估因子。
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编辑人员丨1周前
