目的:运用生物信息学分析方法挖掘参与心肌缺血再灌注损伤(MIRI)的关键基因.方法:首先,从数据库中下载大鼠MIRI相关数据集GSE122020、E-MEXP-2098和E-GEOD-4105.其次,一方面利用微阵列数据线性模型(limma)包筛选各数据集中的差异表达基因(DEGs),再用稳健排序整合(RRA)方法筛选稳健DEGs;另一方面,利用替代变量分析(SVA)包将各数据集合并为1个数据集,再利用limma包筛选合并DEGs;将2种渠道的DEGs取交集获取共同DEGs.接着,构建共同DEGs的蛋白相互作用(PPI)网络,利用最大邻域组件密度(DMNC)算法筛选关键基因,并绘制关键基因的受试者工作特征(ROC)曲线,以评价其诊断效能.然后,构建MIRI大鼠模型,检测关键基因的mRNA和蛋白表达情况;并对关键基因参与MIRI的研究开展文献回顾分析.最后,对关键基因开展基因集富集分析(GSEA),进一步揭示其介导MIRI可能的机制.结果:共鉴定出143个稳健DEGs,48个合并DEGs,两者取交集后,获得48个共同DEGs.在共同DEGs的PPI网络中,共筛选出了5个关键基因,即MYC原癌基因bHLH转录因子(MYC)、前列腺素内过氧化物合酶2(PTGS2)、血红素加氧酶1(HMOX1)、胱天蛋白酶3(CASP3)和尿激酶型纤溶酶原激活物受体(PLAUR).这些关键基因的ROC曲线下面积均大于0.8.在MIRI大鼠心肌组织中MYC、PTGS2、CASP3和PLAUR的mRNA和蛋白高表达,而HMOX1的mRNA和蛋白表达无显著差异.回顾文献,5个关键基因中仅PLAUR未被报道参与MIRI.PLAUR的GSEA结果显示,PLAUR的功能富集主要集中在NOD样受体信号通路、P53信号通路、Toll样受体信号通路、细胞凋亡和脂肪酸代谢等途径.结论:MYC、PTGS2、CASP3、HMOX1和PLAUR参与了MIRI的病理过程.PLAUR为潜在的关键基因,其可能通过调控NOD样受体信号通路、P53信号通路、Toll样受体信号通路、细胞凋亡和脂肪酸代谢等途径介导MIRI,结果可为进一步探讨MIRI的分子机制和治疗靶点提供参考.

目的 通过整合分析外周血转录组数据探究重性抑郁障碍(major depressive disorder,MDD)关键基因并创建诊断模型.方法 检索基因表达汇编(Gene Expression Omnibus,GEO)公共数据库得到5个MDD外周血相关数据集.使用R limma包及稳健排序聚合(robust rank aggregation,RRA)算法筛选出差异表达基因.以包含最大样本量的GSE98793为训练集,使用Boruta算法进行关键基因筛选,使用logistic回归分析关键基因表达水平与抑郁症的关系.使用Bootstrap法进行内部验证,将剩余4个数据集作为外部验证集,使用受试者工作特征(receiver op-erating characteristic,ROC)曲线评估诊断模型的诊断性能.结果 分析共得到31个差异表达基因,其中上调基因20个,下调基因11个,从中筛选出7个基因为关键基因,分别为MMP8、TDRD9、FAM3B、LCN2、ARG1、NPTN和FANCF.将7个基因纳入多因素logistic回归分析构建诊断模型,绘制ROC曲线,曲线下面积(area under curve,AUC)为0.803(95%CI:0.740～0.867),说明该模型在训练集具有较好的预测能力.Bootstrap重抽样法内部验证结果显示AUC为0.804(95%CI:0.757～0.851),模型的校准曲线显示一致性良好.同时,在4个外部验证数据集中,该模型也表现出较好的诊断性能,AUC值分别为0.781(GSE76826)、0.901(GSE38206)、0.722(GSE39653)、0.725(GSE52790).结论 本文通过对现有MDD外周血转录组数据进行整合分析,筛选出7个MDD关键基因并构建出具有较好诊断能力的诊断模型,为基于生物标志物的MDD诊断提供了依据.

目的 采用稳健排序整合算法(RRA)筛选胃癌潜在的治疗和预后靶点,为胃癌的早期诊断、预后评估和诊断试剂盒的开发提供依据.方法 挖掘高通量基因表达数据库(GEO)中7套胃癌基因表达谱数据(GSE54129、GSE63089、GSE65801、GSE66229、GSE79973、GSE118897、GSE118916),筛选差异表达基因,并对差异表达基因进行基因本体论(GO)和京都基因和基因组百科全书(KEGG)功能富集分析,得到胃癌相关生物学过程和细胞信号通路.对差异表达基因结果进行蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络分析,构建蛋白互作网络,使用RRA法筛选网络核心基因.通过CIBERSORT算法进行免疫细胞浸润分析,使用R语言Survival包分析核心基因与总生存率的相关性.结果 通过生物信息学分析,共筛选得到12个网络核心基因(CHGB、COL4A1、THBS1、COL3A1、COL1A1、COL1A2、SPP1、LUM、FGG、TIMP1、VCAN 和 SPARC 基因).免疫细胞浸润分析显示,与胃癌组织相比,22种免疫细胞中CD4 T细胞在正常胃组织中占主导地位.生存分析结果表 明,CHGB、COL4A1、THBS1、COL3A1、COL1A1、COL1A2、SPP1、LUM、FGG、TIMP1、VCAN 和SPARC在高、低表达组中P均小于0.05,这些基因表达量与胃癌患者的总生存期显著相关.结论 CD4 T细胞在胃癌的发生发展中起重要作用,CHGB、COL4A1、THBS1、COL3A1、COL1A1、COL1A2、SPP1、LUM、FGG、TIMP1、VCAN和SPARC可能成为胃癌的早期诊断和预后评估的关键靶点.

目的 ·基于基因表达数据库(gene expression omnibus,GEO)运用生物信息学分析筛选与小鼠心肌缺血再灌注损伤(myocardium ischemia-reperfusion injury,MIRI)相关的潜在枢纽(hub)基因.方法 ·从GEO数据库中获取小鼠MIRI数据集GSE61592、GSE83472和GSE160516.利用limma包筛选各数据集中差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),再用稳健排序整合(robust rank aggregation,RRA)方法筛选稳健DEGs.构建稳健DEGs的蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络,并筛选PPI网络中的子模块和hub基因,利用clusterProfiler包对稳健DEGs、最重要子模块基因和hub基因进行基因本体论(gene ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路富集分析.将18只6～8周龄的C57BL/6 J雄性小鼠随机分为假手术(sham)组和MIRI组,每组9只,通过结扎冠状动脉左前降支,缺血30 min再灌注24 h,来构建MIRI模型.采用反转录-定量聚合酶链反应(reverse transcription-quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)检测hub基因mRNA的表达情况.结果 ·RRA法在3个数据集中共鉴定出294个稳健DEGs.在PPI网络中,共筛选14个子模块,其中模块1最重要;共发现17个关键基因.GO和KEGG分析显示,稳健DEGs、模块1中的基因和hub基因主要涉及调控炎性细胞的迁移、趋化因子和细胞因子及其受体活性、Toll样受体等生物学功能和通路.RT-qPCR结果显示,与sham组相比,MIRI组小鼠心肌中趋化因子(C-C基序)配体4[chemokine (C-C motif) ligand 4,Ccl4]、Ccl6、Ccl7、趋化因子(C-X-C基序)受体4[chemokine (C-X-C motif) receptor 4,Cxcr4]、趋化因子(C-C基序)受体2[chemokine (C-C motif) receptor 2,Ccr2]、信号调节蛋白β1(signal-regulatory protein β l,Sirpb1)、低亲和力免疫球蛋白γ Fc区受体Ⅱb(low affinity immunoglobulin gamma Fe region receptor Ⅱb,Fcgr2b)、白细胞表面抗原Cd53(leukocyte surface antigen CD53,Cd53)、花生四烯酸5-脂氧合酶激活蛋白(arachidonate 5-1ipoxygenase activating protein,Alox5ap)、髓样分化初级反应基因88(myeloid differentiation primary response gene 88,Myd88、巨噬细胞清道夫受体1(macrophage scavenger receptor 1,Msr1)、基质金属肽酶14 (matrix metallopeptidase 14,Mmp14)、髓样细胞上表达的触发受体2(triggering receptor expressed on myeloid cells 2,Trem2)、桩蛋白(leupaxin,Lpxn)的mRNA表达上调,而低亲和力免疫球蛋白γ Fc区受体Ⅲ(low affinity immunoglobulin gamma Fc region receptor Ⅲ,Fcgr3)、补体C1q亚组分亚单位B(complementC1q subcomponent subunitB,C1qb)、去整合素和含金属蛋白酶结构域蛋白(a disintegrin and metalloproteinase domain-containing protein 8,Adam8)的mRNA表达未见差异.回顾文献,17个hub基因中Trem2、Lpxn、Cd53、Alox5ap、Sirpb1、Fcgr2b这6个基因未见报道参与MIRI.结论 ·该研究挖掘出小鼠MIRI相关的6个潜在hub基因,可为进一步探讨MIRI的分子机制和治疗靶点提供新的思路和切入点.

目的:基于生物信息学分析和网络药理学探讨黄连解毒汤(HLJDD)延缓或抑制动脉粥样硬化(AS)由稳定斑块到破裂过程的作用机制.方法:从GEO和ArrayExpress数据库中获取含有人颈AS稳定和破裂斑块的数据集;利用limma包和wilcoxTest筛选差异表达基因(DEGs),再用稳健排序整合(RRA)方法筛选稳健DEGs,并进行富集分析.利用TCMSP和Swiss Target Prediction数据库筛选HLJDD的活性成分及其作用靶点,并与稳健DEGs取交集,获取HLJDD-AS交集DEGs.对交集DEGs进行功能富集分析,并构建蛋白互作(PPI)网络,筛选PPI网络中的子模块和Hub基因.利用Autodock Vina软件将Hub基因与其所对应HLJDD的活性成分进行分子对接.结果:RRA法共鉴定出864个稳健DEGs,其功能主要涉及中性粒细胞的脱颗粒、活化、炎症反应、趋化因子信号通路、PPAR信号通路、细胞黏附分子等.筛选出HLJDD有84个活性成分、928个作用靶点,获得HLJDD-AS交集DEGs有42个.GO和KEGG分析显示,交集DEGs主要涉及胶原蛋白的分解代谢、组织重构、中性粒细胞的脱颗粒、活化、PPAR信号通路、补体与凝血级联反应等.在PPI网络中,共筛选2个子模块,7个Hub基因.分子对接结果显示,7个Hub基因与其对应HLJDD的活性成分表现出了良好的亲和力.结论:本研究揭示了以清热解毒为治则的HLJDD有效抑制或延缓AS斑块破裂的作用机制,为中医从毒论治AS易损斑块提供一定的科学依据.

目的:了解马鞍山市、宜春市、郑州市和宜昌市4个试点健康城市建设进展,评估试点政策效应并提出对策建议.方法:构建健康城市综合指数,评估试点健康城市建设进展;采用合成控制法,基于中部地区57个地级城市2011—2020年数据,对试点政策效应进行评估,并运用处置组变换及排序检验进行结果稳健性检验.结果:健康城市试点政策实施后,4个试点城市健康城市建设进展明显加快,试点政策对宜春、郑州及宜昌的健康城市建设具有显著提升效应,且郑州市的效应提升最为明显.结论:4个试点城市健康城市建设进展明显,试点政策可有效推进健康城市建设;未来应扩大健康城市建设范围、加强部门合作、促进资源整合、完善建设评估,以实现高质量建设.

目的:探讨miR-203a-5p在多发性骨髓瘤(MM)中的生物学功能及其调控机制.方法:采用稳健排序整合方法对GEO数据库中的3个miRNA表达谱(GSE16558、GSE24371和GSE17498,包含131个MM样本和17个正常浆细胞样本)进行差异性表达整合分析.用慢病毒构建了能稳定过表达miR-203a-5p的MM细胞株.采用qRT-PCR方法检测MM细胞株RPMI8226及U266中miR-203a-5p的表达情况,并检测miR-203a-5p表达上调后对MM细胞增殖及细胞周期表型的影响.应用稳定表达miR-203a-5p的U226细胞进行裸鼠成瘤实验,评价miR-203a-5p在体内肿瘤发生中的作用.利用TargetScan和miRanda等生物预测软件预测miR-203a-5p的候选靶基因,利用荧光素酶报告基因实验、qRT-PCR和Western blot研究MM细胞中miR-203a-5p的潜在靶点.结果:miR-203a-5p在MM细胞系中的表达显著低于正常浆细胞.miR-203a-5p过表达可以抑制RPMI8226和U266细胞的增殖和细胞周期进展.动物体内实验表明,上调miR-203a-5p可以明显抑制体内肿瘤的生长.通过双荧光素酶报告基因实验证实了JAG1的3'UTR区域可以与miR-203a-5p结合,JAG1是miR-203a-5p的作用靶基因.此外,回复实验结果显示,过表达JAG1可以逆转由miR-203a-5p引起的细胞增殖抑制及周期阻滞.结论:miR-203a-5p通过靶向调控JAG1抑制多发性骨髓瘤细胞的增殖和细胞周期进展,从而发挥抑癌作用,该分子有望作为一种基于miRNA的MM治疗靶点.