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基于网络药理学和大鼠体内验证的藏药红景天改善脑微循环障碍作用机制研究
编辑人员丨1周前
目的 基于文献研究、网络药理学、分子对接与实验验证的方法,探究藏药红景天改善脑微循环障碍的核心靶点、关键成分和作用机制.方法 通过文献和数据库收集红景天化学成分,利用反向药效团匹配预测红景天的潜在靶点;获取脑微循环障碍靶点,并与红景天靶点映射,构建交集靶点蛋白互作网络,获取核心靶点;构建"中药-成分-核心靶点-疾病"调控网络并获取关键成分;进行GO和KEGG富集分析,构建"核心靶点-信号通路-生物过程"网络;进行分子对接验证;采用RT-qPCR和Western blot进行动物实验验证,进一步证实网络药理学分析结果.结果 从红景天中筛选出76个活性成分和285个靶点,获取脑微循环障碍靶点1 074个,交集靶点97个,核心靶点6个,关键成分6个.分子对接结果表明,有3个关键成分与核心靶点的结合性大于核心靶点蛋白与其原始配体结合性.RT-qPCR结果显示红景天能下调核心靶点CASP3、AKT1 mRNA水平,Western blot检测结果显示藏药红景天能降低CASP3、AKT1蛋白表达(P<0.05).结论 藏药红景天可通过多成分、多靶点、多通路协同改善脑微循环障碍,该研究为临床应用藏药红景天治疗脑微循环障碍提供实验依据.
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编辑人员丨1周前
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新生儿缺血缺氧性脑病ceRNA调控网络构建分析
编辑人员丨1周前
目的 分析并构建新生儿缺血缺氧性脑病(hypoxic-ischemic encephalopathy,HIE)竞争性内源RNA(competing endogenous RNA,ceRNA)的调控网络,筛选预测缺血缺氧性脑病诊治的潜在靶点.方法 通过TCGA和GEO数据库获取HIE的非编码RNA高通量测序数据,并进行差异基因分析.根据ceRNA理论构建出circRNA(circular RNA)-miRNA-mRNA网络,进行京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)信号通路和基因本体理论(Gene Ontology,GO)分享,探索和功能注释具有ceRNA潜在功能的circRNA.结果 对GSE121178数据集进行筛选,获得差异circRNAs165个,其中上调59个,下调106个;对GSE181127数据集进行筛选,获得差异miRNAs 63个,其中上调60个,下调3个.用miRecords、miRTarBase、TarBase数据库对获得差异miRNAs进行靶点mRNA预测,并对3个数据库预测结果取交集,共获得11个靶点mRNA(PIK3R1、BACE3、VEGFA、PPP2R2A、LATS2、WDR82、VEZT、TUBA1A、THBS1、SLC7A6、CDK6).经阈值筛选,筛选了10个共表达circRNAs、4个共表达miRNAs和11个共表达mRNAs,构建circRNA-miRNA-mRNA网络.KEGG富集分析显示:HIE涉及的20个交集蛋白在信号通路中,较为靠前的10条信号通路包括T细胞受体信号通路、Ras信号通路、Rap1信号通路、PI3K-Akt信号通路、MAPK信号通路、FoxO信号通路、ErbB信号通路、胰岛素抵抗、酪氨酸激酶抑制作用、细胞衰老和细胞周期等靶点.说明这些信号通路或与HIE的发生有关.动物实验表明:模型组大鼠神经功能缺损评分高于空白组(P<0.001).模型组miR-31-5p的mRNA表达水平明显低于空白组(P<0.05),模型组中miR-520g-3p,miR-30a-5p,miR-29a-3p表达水平明显高于空白组(P<0.05);WB显示,模型组中CDK6、THBS1和TUBA1的表达水平明显高于空白组(P<0.05),模型组中VEZT和WDR82的表达水平明显低于空白组(P<0.05).结论 构建了HIE的circRNA-miRNA-mRNA调控网络,找到了疾病的潜在治疗靶点,为HIE的诊治提供了新方向.
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编辑人员丨1周前
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基于网络药理学和分子对接技术探讨复元醒脑汤治疗脑梗死作用机制
编辑人员丨1周前
目的:基于网络药理学及分子对接技术探讨复元醒脑汤治疗脑梗死的作用机制。方法:利用TCMSP、中医药综合数据库(TCMID)、有机小分子生物活性数据库(PubChem)、Uniprot及Swiss Target Prediction数据库对复元醒脑汤的药物活性成分及作用靶点进行筛选,应用GeneCards、OMIM、TTD、DrugBank和PharmGKB数据库筛选脑梗死疾病靶点,将复元醒脑汤中药物靶基因与脑梗死疾病靶基因相交集,将交集靶点导入Cytoscape 3.8.2软件构建成分-靶点网络,使用STRING数据库及Cytoscape 3.8.2软件构建PPI网络,筛选核心靶点。对复元醒脑汤-脑梗死疾病共同靶点基因进行GO功能富集及KEGG通路富集分析,得出相关信号通路,运用AutoDock与Pymol软件对预测靶标与其对应的成分进行分子对接。结果:得到复元醒脑汤治疗脑梗死的有效成分80个,复元醒脑汤-脑梗死共同靶点214个,核心靶点MAPK1、RELA、TP53、JUN、AKT1、HSP90AA1等与脑梗死疾病的关键靶点相互关联,参与调控对药物的反应、对脂多糖的反应、对含氧量的反应等生物过程,细胞组成涉及膜筏、膜微区、神经元胞体等;分子功能主要集中于核受体活性、配体激活转录因子活性、DNA-结合转录因子结合等;并涉及脂质和动脉粥样硬化、化学致癌-受体激活、流体剪切应力和动脉粥样硬化等信号通路;分子对接显示,槲皮素与HSP90AA1(-9.4 kJ/mol)、山柰酚与HSP90AA1(-9.4 kJ/mol)、异鼠李素与HSP90AA1(-9.1 kJ/mol)、槲皮素与JUN(-8.6 kJ/mol)具有较好的结合活性。结论:复元醒脑汤通过调控血管内皮功能、促进血液循环、修复及改善神经功能、保护血脑屏障、减少细胞凋亡及调节免疫和炎症反应等机制防治脑梗死。
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编辑人员丨1周前
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环状RNA在脑缺血性损伤中作用机制的研究进展
编辑人员丨1周前
环状RNA(circular RNA, circRNA)是广泛存在于生物体内的一种非编码RNA,具有闭合环状结构,经过特殊剪切机制形成,在基因转录后水平发挥重要调控作用。哺乳动物中枢神经系统中存在大量circRNA,与神经细胞增殖、分化、凋亡及脑缺血后神经细胞损伤密切相关。有研究表明脑缺血性疾病发生时,circRNA表达模式显著改变,然而目前对触发circRNA表达改变的因素及其调控网络却知之甚少。文章分析总结现有研究结果,详细描述了circRNA的形成机制、功能作用、在脑组织中的表达特点及其在脑缺血性损伤中的作用和研究进展。随着分子生物学技术的发展及对circRNA临床应用研究的深入,circRNA有望成为脑缺血性疾病早期诊断治疗及评价预后的检查指标。
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编辑人员丨1周前
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基于RNA-seq的脓毒症相关性脑病小鼠海马转录组分析及竞争性内源性RNA调控网络的构建
编辑人员丨1周前
目的:采用转录组测序技术(RNA-seq)筛选脓毒症相关性脑病(SAE)小鼠海马差异表达的长链非编码RNA(lncRNA)及mRNA,构建竞争性内源性RNA(ceRNA)调控网络。方法:清洁级健康雄性C57BL/6小鼠10只,6~8周龄,体质量20~25 g,采用随机数字表法分为2组( n=5):假手术组(Sham组)和脓毒症组(Sepsis组)。Sepsis组采用盲肠结扎穿孔(CLP)法制备小鼠脓毒症模型,Sham组只开腹不进行盲肠结扎和穿孔。分别于术前1 d及术后3 d时行Morris水迷宫实验和条件恐惧实验检测小鼠认知功能。随后Sham组随机处死3只小鼠,Sepsis组处死认知功能测试最差的3只小鼠,取海马组织,通过BGISEQ-500平台行转录组测序,得到差异表达的mRNA和lncRNA,测序结果通过深圳华大基因科技服务有限公司提供的Dr.Tom平台行可视化分析,利用Cytoscape软件构建ceRNA调控网络。 结果:与Sham组比较,Sepsis组逃避潜伏期延长,靶向限停留时间百分比和僵直时间百分比降低( P<0.05)。转录组数据分析共获得差异表达的lncRNA 62个,其中45个lncRNA表达上调,17个lncRNA表达下调;差异表达的mRNA 282个,其中173个mRNA表达上调,109个mRNA表达下调。对差异表达的mRNA进行生物学过程的GO富集分析,结果显示差异表达的mRNA参与了记忆、学习或记忆、炎症应答、衰老相关行为减退的调空、突触可塑性调节等生物学过程;对差异表达的mRNA进行KEGG通路富集分析,结果显示差异表达的mRNA富集于IL-17信号通路、TNF信号通路、NF-κB信号通路等。对差异表达的mRNA进行KDA分析,结果示Ch25h、Il6ra、Lcn2、Sgk1、Nr4a3、Osm、Saa3、Ccl7、Sqle、Dhcr24为SAE的关键基因。基于9个lncRNA、28个mRNA和134个miRNA成功构建了SAE小鼠海马的ceRNA调控网络。 结论:RNA-seq结果分析发现Ch25h、Il6ra、Lcn2、Sgk1、Nr4a3、Osm、Saa3、Ccl7、Sqle、Dhcr24 10个mRNA以及Rian、Gm35874、Gm34347等lncRNA是调控小鼠SAE的关键基因;同时成功构建了SAE小鼠海马基于lncRNA-miRNA-mRNA的ceRNA调控网络。
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编辑人员丨1周前
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颅缝早闭相关分子生物学及遗传机制的研究进展
编辑人员丨1周前
颅缝早闭是一种较常见的先天性颅面畸形,严重影响了大脑的正常发育。相关因子及基因参与硬脑膜、颅骨和颅缝之间相互作用的调控,最终使颅缝闭合;而相关调控基因的突变将导致不同类型的颅缝早闭。调控颅缝形成和成骨细胞发育的多种细胞因子及与颅骨发育、颅缝闭合相关的基因突变,通过多维度相互作用形成错综复杂的调控网络。颅缝发育及闭合的信号级联传导系统受到许多遗传突变及细胞内外信号干扰的破坏,可导致颅缝早闭的发生。该文对颅缝早闭的关键调控因素的研究进展进行了综述。
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编辑人员丨1周前
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基于加权基因共表达网络分析挖掘脑胶质瘤预后标志
编辑人员丨1周前
目的:为胶质瘤患者识别有效的生物标志物。方法:从中国脑胶质瘤基因计划谱(CGGA)下载附有完整临床随访信息的464例胶质瘤患者mRNA表达谱。加权基因共表达网络分析(WGCNA)用于识别出与胶质瘤WHO分级相关的基因模块,并同时进行单因素及多因素Cox回归分析鉴别出与胶质瘤患者生存相关的基因。结果:在加权基因共表达分析中,Brown模块与脑胶质瘤WHO分级呈正相关( r=0.55, P<0.01)。选择单因素分析中与患者临床预后最显著相关的5个基因(TAGLN2,IGFBP2,METTL7B,ARAP3,PLAT)进行多因素生存分析并建立预后模型,计算风险评分。受试者工作特征曲线证实该风险评分在预测胶质瘤患者1、3、5年生存率上具有高精准度。上述生存分析结果均在癌症基因组图谱(TCGA)数据库中得到验证。 结论:本研究确定了五个独立的脑胶质瘤预后因素(TAGLN2,IGFBP2,METTL7B,ARAP3及PLAT)并建立了预后模型,为临床判断胶质瘤患者预后提供新的思路。
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编辑人员丨1周前
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西洋参-石菖蒲治疗糖尿病脑病的网络药理学研究及其抗炎机制实验验证
编辑人员丨1周前
目的:采用网络药理学结合分子对接技术预测西洋参-石菖蒲治疗糖尿病脑病的作用机制,并进行实验验证。方法:利用TCMSP数据库筛选西洋参、石菖蒲的活性成分和作用靶点;使用GeneCards和Disgenet收集糖尿病脑病相关靶基因;利用STRING数据库和Cytoscape 3.8.2软件构建PPI网络并进行可视化分析;使用Metascape平台进行GO功能和KEGG通路富集分析。通过分子对接验证活性成分与关键靶点的结合能力。将大鼠按随机数字表法分为空白组、模型组及西洋参-石菖蒲低剂量组(1.08 g/kg)、西洋参-石菖蒲高剂量组(2.16 g/kg)、二甲双胍组(0.18 g/kg)。除空白组外,其余各组采用腹腔注射链脲佐菌素法建立大鼠糖尿病脑病模型,给予相应药物干预12周后,采用Western blot法检测大鼠脑皮质TNF-α、环氧合酶-2(PTGS2)蛋白表达。结果:筛选得到西洋参-石菖蒲活性成分26个,治疗糖尿病脑病靶点107个,主要有TNF、JUN、PTSG2等,主要富集于TNF信号通路、癌症通路等。分子对接结果显示,西洋参-石菖蒲主要活性成分与PTGS2和TNF-α具有较为稳定的结合活性。实验结果显示,与模型组比较,各给药组PTGS2、TNF-α表达降低( P<0.05或 P<0.01)。 结论:西洋参-石菖蒲可作用于TNF、CASP3、JUN、STAT3、PTGS2等核心靶点,调控TNF等信号通路,抑制炎症反应以达到治疗糖尿病脑病的作用。
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编辑人员丨1周前
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基于生物信息学筛选唐氏综合征胎儿脑病变相关基因及信号通路
编辑人员丨1周前
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。
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编辑人员丨1周前
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影响胶质母细胞瘤生物学行为的靶基因预测
编辑人员丨1周前
目的:探索胶质母细胞瘤(GBM)发生发展过程中发生差异表达的基因并初步探讨其功能及作用,以明确影响GBM生物学行为的靶基因。方法:应用GEO2R在线分析从基因表达综合数据库(GEO)中获取的GSE70231数据集的原始基因表达谱,从而得到差异表达基因;应用DAVID数据库对差异表达基因进行基因本体(GO)功能及京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析;应用STRING数据库构建差异表达基因的蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络,然后应用Cytoscape中的插件cytoHubba和MCODE分析PPI网络,从而获取靶基因;应用基于癌症基因组图谱(TCGA)数据库中样本数据的GEPIA在线分析靶基因在GBM组织中的表达情况及其对患者总生存期的影响,最后应用人体组织的RNA-seq数据集GSE50021验证筛选出来的靶基因。结果:共筛选出520个GBM组织与正常脑组织间的差异表达基因,包含305个上调基因和215个下调基因。GO功能富集分析显示,差异表达基因的生物学过程主要富集在信号转导、细胞粘附、细胞增殖的正调控等方面,细胞学组分主要为细胞外外泌体、细胞质、细胞质膜等,分子功能显著富集在蛋白质结合率方面。KEGG通路富集分析显示,差异表达基因主要富集于丝裂原活化蛋白激酶信号通路、癌症中的蛋白多糖信号通路、催产素信号通路、钙信号通路。应用插件cytoHubba和MCODE从差异表达基因的PPI网络中共获取到17个靶基因,靶基因功能分析及临床样本验证显示8个基因( VCAM1、 SPP1、 ITGB1、 CTGF、 VIM、 ITGAV、 COL1A1、 BCL2A1)为影响GBM生物学行为的靶基因,其中 BCL2A1、 COL1A1、 ITGAV这3个靶基因与GBM的关系报道尚少,GSE50021数据集验证显示这3个靶基因在GBM组织中的表达明显高于正常脑组织,差异均有统计学意义( P<0.05)。 结论:本研究分析得出的8个靶基因尤其是 BCL2A1、 COL1A1、 ITGAV可能是未来探寻GBM发病机制及其诊断治疗的重要研究靶点。
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编辑人员丨1周前
