目的 通过生物信息学技术,筛选出与肺腺癌(LUAD)复发相关的关键基因和信号通路,为探讨LUAD复发的分子机制提供理论支持.方法 从TCGA和GEO数据库中下载LUAD相关数据集,利用加权基因共表达网络分析(WGCNA)算法挑选关键基因模块,采用LASSO-Cox回归分析构建预后模型;Limma算法筛选差异表达基因;Estimate和MCP算法评估免疫细胞浸润.结果 共筛选出29个相关基因模块.单因素Cox分析结果显示,仅有4个基因与患者预后显著相关.基于该基因集进行的LASSO-Cox预后模型显示,风险评分高的患者其预后差,提示该模型具有良好的预测能力.该模型筛选出4个关键基因,分别为丝氨酸-苏氨酸激酶受体相关蛋白(STRAP)、G蛋白亚基γ12(GNG12)、线粒体甘油-3-磷酸酰基转移酶(GPAM)、锚蛋白重复和泛素结构域蛋白1(ANKUB1).本研究对STRAP进行了深入分析,结果显示,STRAP在泛癌中呈现广泛高表达,且与多种肿瘤的不良预后及临床病理特征显著相关.STRAP与免疫抑制分子的表达呈显著正相关.高表达STRAP的患者其微环境CD8+T细胞、NK细胞等多种免疫细胞浸润降低,抑癌基因的单核苷酸多态性(SNP)显著升高,呈现"冷肿瘤"表型.此外,免疫组织化学表明,STRAP在肿瘤组织中显著高表达.结论 基因模型能够较好地预测患者复发风险,其中STRAP在LUAD发展中可能发挥重要作用.

目的:分析口腔鳞癌(oral squamous cell carcinoma,OSCC)中差异表达的免疫相关核心基因,构建OSCC患者的免疫相关预后风险模型.方法:对癌症基因组图谱(the cancer genome atlas,TCGA)数据库内的OSCC患者RNA测序数据进行加权基因共表达网络分析,识别免疫相关模块和关键基因.采用单因素Cox回归分析和生存分析,筛选与免疫预后相关的核心基因,构建OSCC的免疫相关预后风险模型;进一步采用Kaplan-Meier分析、受试者工作特征曲线和来自外部GSE41613数据集评估该预后风险模型的预测能力.应用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测OSCC患者肿瘤组织样本中8个免疫预后核心基因的表达,计算风险评分,评估该评分与肿瘤浸润深度间的相关性.采用SPSS 21.0软件包对数据进行统计学分析.结果:成功构建基于8个免疫预后核心基因(CSF2RA、CLEC4C、COL5A3、CTSG、EDNRA、GPC4、GUCY1A2和ANGPT2)的口腔鳞癌预后风险模型.Kaplan-Meier分析、受试者工作特征曲线和外部GSE41613数据集验证显示,该模型具有良好的预后预测效能.基于该模型计算的OSCC患者的风险评分与肿瘤浸润深度呈正相关,表明该模型同时具有预测OSCC潜在风险的能力.结论:基于8个免疫预后核心基因构建的预后风险模型具有预测OSCC患者预后的能力,有望成为口腔鳞癌免疫防治的重要参考.

对苏教版高中《生物学·必修1·分子与细胞》中5组易混淆的知识点进行比较和解释,具体包括血红素与血红蛋白、双缩脲试剂与双缩脲、列文虎克与罗伯特虎克、光合作用与呼吸作用中的[H]、各种增殖细胞,帮助师生更好地理解教材中的知识点,从而更好地促进师生学习,进一步发展学生的生物学核心素养.

目的:通过生物信息学分析探究儿童神经母细胞瘤中与MYCN(N-myc)基因相关的共表达基因。方法:下载TARGET数据库神经母细胞瘤表达数据共179例，WGCNA分析筛选MYCN扩增共表达基因模块；针对目标基因模块个基因行GO、KEGG富集分析筛选MYCN扩增相关基因可能参与生物过程及信号通路；以MYCN扩增状态将神经母细胞瘤表达数据分为扩增组65例、非扩增组114例，行差异表达基因分析；筛选的差异表达基因同MYCN扩增相关基因取交集后运用K-M法行生存分析(log-rank检验)，筛选预后相关基因，Logistics回归探究MYCN扩增状态同预后基因的关系。结果:WGCNA分析提示MEgreenyellow模块同MYCN基因扩增状态相关性最强( R＝0.46， P<0.05)，为共表达基因，包含基因1 216个，富集分析提示MYCN扩增共表达基因多参与RNA相关通路(RNA的转运、剪切、修饰，RNA相关酶的活性等过程)；差异表达基因分析显示，MYCN扩增组相较于非扩增组，基因表达上调47个，表达下调123个；WGCNA分析同差异表达基因取交集筛选出22个关键基因，行生存分析显示同预后相关的基因( P<0.05)有12个，其中DDX1与其他关键基因相关性相对较弱，或为神经母细胞瘤独立预后因素。 结论:LINC00839、ATP结合盒亚家族C4(ABCC4)、亚甲基四氢叶酸脱氢酶(NADP +依赖)2(MTHFD2)、磷酸甘油酸脱氢酶(PHGDH)、序列相似性家族13 A(FAM11A)、磷酸丝氨酸转氨酶1 (PSAT1)、假尿苷酸合酶7(PUS7)、DEAD-box解旋酶1(DDX1)、溶质载体有机阴离子转运蛋白家族5A1(SLCO5A1)、Junctophilin 1(JPH1)、溶质载体家族16 1(SLC16A1)、MYCN Opposite Strand(MYCNOS)为神经母细胞瘤中MYCN扩增的共表达基因，与较差的预后相关，是神经母细胞瘤潜在的治疗靶点及预后指标。

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。

目的:运用生物信息学方法探究幽门螺杆菌(Hp)感染与玫瑰痤疮的共同信号通路以及筛选Hub基因。方法:通过GEO数据库获取Hp感染(GSE70394)和玫瑰痤疮(GSE65914)相关的基因表达数据集，使用R语言limma包以及Venn图筛选出两者共表达差异基因，运用Metascape数据库对差异基因进行基因本体论(GO)富集分析，并使用R语言clusterProfiler包分别对上调和下调基因进行京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析。随后使用STRING以及Cytoscape软件构建蛋白互作(PPI)网络，应用其内部插件MCODE和Cytohubba筛选关键功能模块和Hub基因，将Hub基因导入GeneMANIA在线分析工具，构建Hub基因共表达网络，并再次对Hub基因进行GO以及KEGG富集分析。结果:GSE70394数据集包含3个未感染Hp的人胃腺癌细胞(AGS)组织和3个感染Hp 24 h后的AGS细胞组织的基因芯片数据；GSE65914数据集包含了19例玫瑰痤疮患者皮肤组织和10名健康志愿者皮肤组织的基因芯片数据。经过比较分析最终获得139个共表达差异基因，包含93个上调基因和46个下调基因。GO富集分析显示共表达差异基因主要集中于平滑肌细胞调节、血管发育以及脂质代谢过程。KEGG富集分析显示共表达差异基因主要涉及脂质和动脉粥样硬化、炎症反应和免疫相关通路，如PPAR信号通路、细胞因子-细胞因子受体相互作用、Th17细胞分化、IL-17信号通路和NF-κB信号通路。使用Cytohubba插件共识别出16个Hub基因，包括SPRR1B、GCLM、KRT16、GPX2、S100A2、SOD2、MMP1、MSMO1、HMOX1、GLRX、IL-1β、CXCL1、PPARγ、HMGCS1、SRXN1、SPRR3。结论:Hp感染与玫瑰痤疮存在一定的相关性，Hp可能通过介导炎症免疫反应以及调节脂质代谢过程来参与玫瑰痤疮疾病的发生发展，筛选出的Hub基因与相关信号通路可为后续的关联性分析提供一定的理论参考。

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。

本研究利用综合生物信息学方法寻找能够预测哮喘严重程度的新生物标志物。于2022年6至12月，在武汉大学中南医院过敏反应科开展并完成该临床医学研究。从高通量基因表达（Gene Expression Omnibus，GEO）数据库中筛选并下载基因芯片数据集GSE43696，使用R语言“affy”包和“rma”算法完成基因芯片数据预处理。利用“edgeR”包和“limma”包筛选出正常对照者、轻中度哮喘患者和重度哮喘患者两两之间的差异表达基因（differentially expressed genes，DEGs），然后用“clusterProfiler”包对差异表达基因进行GO功能富集分析和KEGG通路富集分析，最后用STRING网站构建差异表达基因的蛋白-蛋白互作（protein-protein interaction，PPI）网络，进一步筛选差异表达基因。使用R语言“WGCNA”包对数据集GSE43696进行加权基因共表达网络分析（weighted gene co-expression network analysis，WGCNA），筛选出与哮喘严重程度显著相关的模块，将WGCNA分析结果与PPI筛选的差异表达基因取交集得到关键（hub）基因。利用数据集GSE43696和GSE63142对hub基因表达量进行验证，依据ROC曲线评估诊断价值，并通过基因集富集分析（gene set enrichment analysis，GSEA）进一步明确数据集GSE43696中hub基因的潜在功能。结果显示，共筛选出251个DEGs，其中正常组和轻中度哮喘组39个，正常组和重度哮喘组178个，轻中度哮喘组和重度哮喘组34个，主要参与对有毒物质的反应、对氧化应激的反应、细胞外结构组织、细胞外基质组织等生物过程。筛选出两个与哮喘严重程度显著相关的模块（red模块， P=7e-6， r=0.43；pink模块， P=5e-8， r=-0.51），最终得到6个hub基因，包括 B3GNT6、 CEACAM5、 CCK、 ERBB2、 CSH1和 DPPA5。通过数据集GSE43696和GSE63142的基因表达水平比较和ROC曲线分析进一步验证了这6个hub基因，可能与o-聚糖生物合成、α-亚麻酸代谢、亚油酸代谢和戊糖葡萄糖酸的相互转化等过程相关。综上，通过多种生物信息学分析方法，本研究鉴定出与哮喘严重程度显著相关的6个hub基因，为哮喘的病情预测和靶向治疗提供了可能的新方向。

目的:探讨斜外侧椎间融合术（oblique lumbar interbody fusion，OLIF）显露技术下斜外侧腰椎间清创双模块植骨融合内固定治疗单节段非特异性腰椎间隙感染的安全性、技术要点及临床疗效。方法:回顾性分析2016年2月至2017年3月在OLIF显露技术下采用斜外侧腰椎间清创双模块植骨融合及后路肌间隙椎弓根螺钉内固定治疗12例单节段非特异性腰椎间隙感染患者资料，男10例，女2例；年龄（65.4±9.5）岁（范围，49~79岁）。记录患者术前及末次随访时的白细胞计数、红细胞沉降率、C反应蛋白等实验室指标及住院时间、手术时间、术中失血量、术后病理报告、病原学结果及并发症。测量术前及末次随访时的椎间隙高度、病变节段角及腰椎前凸角，记录病变椎间隙的融合时间。采用视觉模拟评分（visual analogue scale，VAS）、Oswestry功能障碍指数（Oswestry disability index，ODI）评估腰部疼痛及功能障碍程度，采用健康调查简表（the MOS 36-item short-form health survey，SF-36）及Kirkaldy-Willis标准评估患者总体健康状况及临床疗效。采用 t检验及方差分析进行数据分析。 结果:12例患者均顺利完成手术，其中6例使用双模块钛网，6例使用双模块自体三皮质髂骨块植骨。10例病原学培养阳性，阳性率83.3%（10/12），其中链球菌4例，金黄色葡萄球菌4例，大肠埃希菌1例，肺炎克雷伯菌1例。12例患者均获得随访，随访时间（16.1±5.1）个月。白细胞计数，末次随访时[（4.89±1.28）×10 9/L]较术前[（6.25±2.02）×10 9/L]降低；C反应蛋白和红细胞沉降率，末次随访时[（8.48±8.79）mg/L和（9.25±5.50）mm/1 h]较术前[（58.73±52.56）mg/L和（51.88±19.04）mm/1 h]均明显降低。腰痛VAS评分和ODI，末次随访时[（1.50±0.55）分和18.00%±2.31%]较术前[（6.67±1.63）分和72.57%±3.41%]均明显降低；SF-36评分，末次随访时[（73.73±5.86）分]较术前[（56.33±4.93）分]明显升高。椎间隙高度术后即刻为（11.68±2.64）mm较术前增加，末次随访时丢失率为3.9%；腰椎前凸角术后即刻为32.89°±14.52°较术前增大，随访过程中维持良好；病变节段角术后即刻为10.8°±8.51°较术前增大，随访过程中维持良好。所有患者椎间均融合，融合时间（9.2±3.5）个月。临床疗效优10例（83.3%），良2例（16.7%），优良率100%。1例患者于术后第2天发生肺部感染合并栓塞，1例于术后第1天发现肌间静脉血栓形成。 结论:OLIF技术应用于单节段非特异性腰椎间隙感染可直接清除椎间隙及椎旁病灶，椎间隙高度恢复佳，可矫正后凸畸形，且融合率高，临床疗效满意。

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。