目的:通过生物信息学方法,揭示肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)的异质性,探讨铁死亡相关基因与HCC肿瘤微环境(tumor microenvironment,TME)的关系,并构建基于铁死亡相关基因的预后模型,为预防HCC患者复发提供新的思路.方法:基于TCGA数据库和NODE数据库,利用非负矩阵分解聚类分析鉴定分子亚型,通过ESTIMATE算法和CIBERSORT算法用于构建免疫评分,利用Cox回归进行拟合风险评估模型并计算风险得分,并基于风险得分及临床信息构建列线图,利用体外实验验证mRNA的表达水平.结果:HCC的异质性体现为两种不同铁死亡相关的免疫分子亚型,其免疫评分差异显著(P＜0.001).筛选出G6PD、KIF20A、RRM2和TXN四个最佳候选铁死亡相关基因,并进行拟合构建风险评估模型,列线图对HCC患者的复发具有良好的预测能力.体外实验提示四个最佳候选基因均在人肝癌细胞表达水平增高(P＜0.05).结论:HCC可分为两种分子亚型,分子亚型与HCC的复发有关,铁死亡在TME中可能起着关键作用.四个铁死亡相关基因可能是预防HCC复发的潜在因素,预后模型对HCC复发有一定的预测价值.

AP2转录因子属于AP2/ERF超家族,参与调节植物生长发育的各种生物学过程,以及对生物和非生物胁迫的响应.然而,关于紫苏(Perilla frutescens)AP2转录因子家族的研究未见报道.在本研究中,从紫苏基因组中鉴定到18个AP2家族成员,使用生物信息学方法分析了基因结构、保守基序和顺式作用元件.WRINKLED 1(WRI1)是许多植物物种中脂质生物合成的关键调节因子,在油脂合成过程中发挥重要调控作用.通过序列比对发现其中1个成员与AtWRI1序列高度同源,含有2个保守的AP2结构域,命名为PfWRI1.结合转录物组数据分析了 PfAP2家族基因在紫苏不同组织和种子发育不同阶段的表达水平,结果表明,PfWRI1仅在紫苏种子中高表达,暗示Pf-WRI1 可能与种子的发育过程有关.进而构建植物过表达载体pCAMBIA1303-PfWRI1,通过农杆菌侵染技术转化野生型(Col)以及突变体(wri1-1)拟南芥,分别获得过表达和回补株系.结果表明,相比于Col,PfWRI1的表达导致拟南芥种子含油率提高了 8.90％～13.57％,并促进转基因拟南芥种子中油酸(C18:1)和亚油酸(18:2)的积累,减少棕榈酸(C16:0)、花生酸(C20:0)和花生一烯酸(C20:1)的积累.此外,外源PfWRI1基因的表达增加了糖酵解和脂肪酸生物合成相关基因At-PKP-α、AtPKP-β1、AtBCCP2、AtSUS2和AtLIP1的表达.综上所述,PfWRI1可能通过与上述基因互作,增加不饱和脂肪酸含量来促进油脂积累.

目的:采用生物信息学方法探索卵巢癌中与血管生成相关的免疫基因(ARIG),探讨其与卵巢癌患者预后的关系,并说明不同预后患者肿瘤微环境和免疫治疗的潜在差异,为卵巢癌患者提供新的治疗靶点.方法:分别从TCGA和GEO数据库下载卵巢癌的转录组数据和生存数据.利用R软件分析差异表达基因,利用Pearson相关系数鉴定血管生成相关基因与免疫相关基因之间的相关性,筛选出差异表达的ARIG.通过Lasso回归分析构建预后模型,通过Cox分析临床特征和风险评分,将样本分为高风险组和低风险组.通过单样本基因集富集分析(ssGSEA)、肿瘤免疫功能障碍和排斥(TIDE)分析预后风险模型与免疫浸润、免疫治疗反应的相关性.最后,收集河北医科大学第四医院2015年5月至2016年5月手术的卵巢癌患者的肿瘤组织和输卵管组织85对,通过qPCR和WB法验证五个差异表达的ARIG在卵巢癌组织中的表达情况,分析其与卵巢癌患者临床病理特征的关系,并初步探索其在卵巢癌细胞的生物学功能.结果:通过生信分析筛选出142个差异表达的ARIG,通过Lasso和Cox回归分析,得到5个基因作为预后基因(PTGER3、SCTR、IGHG1、HSPA8、IGF2),构建了预后风险模型,高风险组患者的预后更差;此外,不同风险评分的患者在免疫细胞浸润和免疫治疗反应方面存在显著差异(均P<0.05).通过qPCR和WB法验证这5个基因在卵巢癌组织中均为高表达(均P<0.01),其中HSPA8表达量最高,且高表达HSPA8与卵巢癌患者FIGO分期晚、组织分级差、淋巴结转移及腹膜转移呈显著正相关(P<0.001).细胞功能实验证实,HSPA8可促进卵巢癌细胞的增殖、迁移和侵袭(P<0.01).结论:差异表达的5种ARIG能有效预测卵巢癌患者的预后,并且与免疫细胞浸润和免疫治疗疗效有关,初步证实其在卵巢中发挥促癌作用.

目的 基于定量蛋白质组学技术明确西黄丸抗乳腺增生(hyperplasia of mammary glands,HMG)中乳腺组织的差异蛋白并验证,探讨其作用机制.方法 将SD大鼠随机分为空白组、模型组和西黄丸组,每组10只.除空白组外,肌注雌孕激素建立HMG大鼠模型,为期30 d.给药西黄丸14 d后,观察各组大鼠表观形态变化,HE染色观察乳腺组织病理改变,定量蛋白质组学技术筛选各组差异表达蛋白(differen-tially expressed proteins,DEPs),并进行生物信息学分析和Western blot验证.结果 与模型组比较,西黄丸组表观病理形态明显改善,大鼠乳头高度直径明显降低(P＜0.01),组织病理程度明显缓解.定量蛋白质组学鉴定出乳腺组织4 299个DEPs,对西黄丸组与空白组相对模型组变化一致的14个DEPs进行生物信息学分析,发现与肌肉系统过程的调节、肌肉收缩调节、DNA复制和DNA复制启动前过程有关.Western blot结果表明,与模型组比较,西黄丸组大鼠乳腺组织ACLY与ALDOC蛋白表达水平明显降低,BIN1蛋白表达水平明显增加(P＜0.01).结论 西黄丸可能通过调控BIN1、ACLY及ALDOC蛋白水平,调控DNA复制、DNA复制启动前和肌肉系统过程的调节、肌肉收缩调节等途径发挥抗HMG作用.

背景 与目的目前已有多种免疫组织化学标志物用于临床诊断和胃癌(gastric cancer,GC)患者的预后预测,但仅有少数胃癌患者从中获益,仍有大量患者需要更高特异性和敏感性的标志物.本研究旨在探索预测胃癌疾病进展的潜在生物标志物.方法 基于癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)进行生物信息学分析,以确定胃癌的潜在生物标志物.回顾性分析本中心接受胃癌根治术后患者的临床病理学数据,并随访患者总生存时间(overall survival,OS)及无病生存时间(disease-free survival,DFS).收集患者肿瘤病理切片,评估肿瘤组织中C-X-C基序趋化因子配体8(C-X-C motif chemokine ligand 8,CXCL8)的表达情况,比较不同CXCL8表达水平患者的人口学和临床病理特征差异.使用Kaplan-Meier法比较患者的OS及DFS,并通过单因素和多因素COX回归分析评估影响OS及DFS的预后因子.结果 鉴定出10个差异表达的基因作为核心基因,CXCL8在胃癌组织中相对于癌旁组织显著上调,其高表达预示着更差的预后.本研究共纳入198例患者,其中133例患者存在CXCL8阳性表达,这些患者具有更高的体重指数.Kaplan-Meier分析结果显示,CXCL8阳性表达的胃癌患者具有更短的OS(P<0.001)及DFS(P=0.013).Cox回归分析结果显示,CXCL8表达是影响OS(HR=3.214,95％CI:1.560-6.620,P=0.008)和DFS(HR=1.875,95％CI:1.098-3.202,P=0.043)的独立预后因素.结论 CXCL8是预测胃癌进展的潜在生物标志物.

目的:筛选结直肠癌发生发展中的关键基因,并分析其与生存预后和肿瘤免疫浸润的关系.方法:从GEO数据库下载结直肠癌基因表达谱GSE178145.用R软件筛选结直肠癌组织与正常组织样本间的差异表达基因(DEGs),通过基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)分析这些基因以确定它们的生物学作用.构建蛋白相互作用网络(PPI)鉴定结直肠癌进展的关键基因,然后通过GEPIA2 数据库验证其表达水平及生存预后情况.最后利用TIMER数据库分析预后相关基因与免疫浸润细胞的相关性.结果:共筛选出 897 个DEGs.GO分析表明,DEGs主要集中在调控金属离子输运、离子通道活性、收缩纤维等过程.KEGG通路分析表明DEGs主要参与细胞因子-受体相互作用、钙信号传导等通路.通过PPI分析得到10 个关键基因,使用GEPIA2 数据库验证发现,其中CXCL2、IL-1β、CXCL10 和UPS18 的差异方向一致且有显著性差异.生存分析显示CXCL2 和IL-1β延长结直肠癌患者的生存率.免疫浸润分析得出,CXCL2 和IL-1β的表达与巨噬细胞的浸润相关.结论:CXCL2、IL-1β为结直肠癌发生发展中的关键基因,并与结直肠癌的生存预后和免疫浸润有关.

[目的]探究谷子CPP基因家族成员特征及在外源硒处理下的响应模式,为谷子富硒高叶酸新品种选育提供遗传材料.[方法]借助生物信息学工具鉴定谷子CPP家族成员,用qRT-PCR技术对CPP基因在不同组织及外源硒处理下的表达水平进行检测.[结果](1)谷子基因组中包含9个CPP基因,定位于6条染色体上,分别命名为SiCPP1-SiCPP9,所有成员均定位在细胞核,蛋白质二级结构中无规则卷曲占比最重.(2)谷子CPP蛋白可分为4个亚家族,相同亚家族之间保守基序和结构域的数目及分布相似.(3)启动子分析发现谷子CPP家族中存在大量光、生长发育、激素及胁迫响应元件.(4)谷子CPP家族成员在根、茎、叶和穗中差异表达,SiCPP5、SiCPP6、SiCPP7和SiCPP8对外源硒响应最强烈.[结论]谷子CPP家族成员具有组织表达特异性,且对外源硒存在不同程度响应.

目的:通过生物信息学的方法分析并确定膀胱癌患者的关键焦亡相关基因(PRGs)表达谱,并阐明其潜在功能.方法:从癌症基因组图谱(TCGA)数据库中下载了对应膀胱样本的mRNA表达谱和临床数据,进行功能富集分析,包括基因本体论分析(GO)和京都基因与基因组百科全书的分析(KEGG).构建评估预后的基因模型,计算风险评分,分高、低风险组评估膀胱癌的预后.评估PRGs与肿瘤免疫浸润的相关性,并构建基于它们的共表达和预测目标的竞争性内源性RNA(ceRNA)调控轴.结果:我们选择了 33个PRGs,功能富集分析显示,它们主要参与细胞因子产生、炎症小体复合物、凋亡过程和NOD样受体信号通路的正调控.我们用LAS-SO Cox回归分析筛选6个基因(CASP9、PRKACA、CASP6、TNF、AIM2、GSDMB)构建PRGs模型,KM曲线提示高风险评分的膀胱癌患者的总生存时间概率低于低风险评分患者,差异有统计学意义(P＜0.001),列线图表明该模型对预后预测较准确.AIM2、CASP6与免疫细胞浸润显著相关(P＜0.05).通过构建ceRNA网络,确定了膀胱癌中的CASP6/hsa-let-7c-5p/MIR29B2CHG调控轴.结论:预后相关的PRGs与膀胱癌患者免疫细胞浸润显著相关.膀胱癌的CeRNA调控轴尚需进一步验证.

目的:观察骨髓间充质干细胞（BMSC）来源的外泌体上miR-183、视网膜脱氢酶11（RDH11）的表达，初步探讨两者靶向关系以及对视网膜色素上皮（RPE）细胞的影响。方法:分离培养C57BL/6(C57）小鼠BMSC，鉴定BMSC来源的外泌体。将BMSC分为空白组、模拟空白对照组（mimic-NC组）、miR-183模拟组（miR-183-mimic组）。参照文献方法培养C57小鼠、视网膜变性10（rd10）小鼠RPE细胞。来自rd10小鼠的RPE细胞转染BMSC外泌体并共培养后分为对照组、外泌体组、mimic-NC-外泌体组（mimic-NC-exo组）、miR-183-mimic-外泌体组（miR-183-mimic-exo组）。采用实时荧光定量聚合酶链反应、蛋白免疫印迹法检测C57小鼠、rd10小鼠以及各组RPE细胞中miR-183、RDH11 mRNA和蛋白相对表达量。生物信息学网站及双荧光素酶报告分析miR-183与RDH11的靶向关系。细胞计数试剂盒8检测BMSC外泌体上miR-183对RPE细胞增生的影响；原位末端标记法检测RPE细胞凋亡情况。多组间比较采用单因素方差分析。结果:与C57小鼠比较，rd10小鼠RPE中miR-183相对表达量下调，RDH11 mRNA相对表达量上调，差异均有统计学意义（ t=5.230、8.548， P=0.006、0.001）。与空白组、mimic-NC组比较，miR-183-mimic组外泌体中miR-183 mRNA相对表达量显著上升（ F=60.130， P<0.05）。共培养24 h时，外泌体进入RPE细胞。与mimic-NC-exo组比较，miR-183-mimic-exo组RPE细胞中miR-183 mRNA相对表达量显著升高（ t=7.311， P=0.002），细胞增生能力增强（ F=10.949， P＝0.012）、凋亡数量减少（ t=4.571， P=0.002），差异均有统计学意义。生物信息学网站及双荧光素酶报告证实miR-183与RDH11具有靶向关系。与mimic-NC组比较，miR-183-mimic组外泌体中RDH11 mRNA及蛋白相对表达量均降低，差异有统计学意义（ t=5.361、6.591， P=0.006、0.003）。共培养后，与对照组比较，外泌体组RPE细胞中RDH11 mRNA及蛋白相对表达量差异无统计学意义（ t=0.169、1.134， P=0.874、0.320）；与mimic-NC-exo组比较，miR-183-mimic-exo组RPE细胞中RDH11 mRNA及蛋白相对表达量均降低，差异有统计学意义（ t=5.554、5.546， P=0.005、0.005）。 结论:上调BMSC来源的外泌体miR-183通过靶向抑制RDH11的表达促进RPE细胞体外增生，减少细胞凋亡数量。

目的:研究电离辐射对小鼠骨髓细胞中环状RNA(circular RNA，circRNA)的N 6-甲基腺嘌呤(N 6-methyladenine，m 6A)修饰谱的影响，为揭示RNA表观遗传修饰与放射性造血系统损伤之间的关系提供科学依据。 方法:将24只C57BL/6 J小鼠按随机数表法分为健康对照组和照射组，每组12只。照射组用4 Gy 137Cs γ射线对小鼠进行全身照射。照后将两组小鼠脱颈处死，收集股骨中的骨髓细胞。提取总RNA，通过m 6A RNA免疫沉淀-高通量测序(MeRIP-Seq)技术和生物信息学分析方法，探究小鼠受照后骨髓细胞中circRNA m 6A修饰谱的变化。运用MeRIP-qPCR实验对变化显著的m 6A修饰位点进行验证。 结果:健康对照组和照射组中各鉴定出325和455个(其中两组共有178个，健康对照组特有147个，照射组特有277个)circRNA的m 6A修饰位点。健康对照组和照射组中各鉴定出1 275和1 017个(其中两组共有767个，健康对照组特有508个，照射组特有250个)发生m 6A修饰circRNA的来源基因。与健康对照组相比，照射组中有414个m 6A位点的富集倍数显著上调，178个m 6A位点的富集倍数显著下调，差异具有统计学意义( P < 10 -10；倍数筛选阈值> 5)。基因本体论(GO)分析显示，电离辐射后小鼠骨髓细胞中m 6A修饰水平显著改变的circRNA来源基因涉及染色质相关调控、纤毛转换纤维和多聚(A)特异性核糖核酸酶活性等多种功能。京都基因与基因组百科数据库(KEGG)分析显示，电离辐射后小鼠骨髓细胞中m 6A修饰水平显著改变的circRNA来源基因涉及血小板激活、Fc γ R-介导的吞噬作用和B细胞受体信号通路等多种通路。 结论:电离辐射可引起小鼠骨髓细胞中circRNA的m 6A修饰谱的迅速改变，差异甲基化的circRNA的来源基因涉及多种造血系统放射生物学相关的功能通路。该研究为从表观遗传水平揭示造血系统辐射损伤的分子机制奠定基础。