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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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GRSF1在小鼠脑缺血再灌注损伤中的作用:与铁死亡的关系
编辑人员丨1周前
目的:评价富含鸟嘌呤序列的结合因子1(GRSF1)在小鼠脑缺血再灌注损伤中的作用及其与铁死亡的关系。方法:清洁级雄性C57BL/6小鼠24只,8~10周龄,体质量20~25 g,采用随机数字表法分为4组( n=6):假手术组(Sham组)、脑缺血再灌注组(IR组)、脑缺血再灌注+GRSF1过表达组(IR+LV-GRSF1组)、脑缺血再灌注+GRSF1过表达+谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)抑制剂组(IR+LV-GRSF1+RSL3组)。采用大脑中动脉栓塞(MCAO)法制备小鼠脑缺血再灌注损伤模型。IR+LV-GRSF1组于造模前7 d时侧脑室注射GRSF1过表达慢病毒2 μl;IR+LV-GRSF1+ RSL3组造模前连续2 d腹腔注射GPX4抑制剂RSL3 5 mg/kg。再灌注24 h后TTC法确定脑梗死体积百分比,Nissl染色计数缺血区存活神经元,取缺血区脑组织,RT-qPCR法检测衰老标志物p16、p21及衰老相关分泌表型TNF-α的mRNA表达,ELISA法检测MDA、SOD和谷胱甘肽(GSH)含量,Western blot法检测GRSF1、GPX4、长链脂酰辅酶A合成酶4(ACSL4)和铁蛋白的表达水平。 结果:与Sham组相比,IR组脑梗死体积百分比升高,存活神经元计数降低,缺血区脑组织p16 mRNA、p21 mRNA及TNF-α mRNA表达上调,SOD和GSH含量降低,MDA含量升高,GRSF1和GPX4表达下调,ACSL4和铁蛋白表达上调( P<0.05);与IR组相比,IR+LV-GRSF1组脑梗死体积百分比降低,存活神经元计数升高,缺血区脑组织p16 mRNA、p21 mRNA及TNF-α mRNA表达下调,SOD和GSH含量升高,MDA含量降低,GRSF1和GPX4表达上调,ACSL4和铁蛋白表达下调( P<0.05);与IR+LV-GRSF1组相比,IR+LV-GRSF1+RSL3组脑梗死体积百分比升高,存活神经元计数降低,缺血区脑组织p16 mRNA、p21 mRNA及TNF-α mRNA表达上调,SOD和GSH含量降低,MDA含量升高,GPX4表达下调,ACSL4和铁蛋白表达上调( P<0.05)。 结论:GRSF1可通过上调GPX4表达,减轻氧化应激,进而抑制铁死亡,参与小鼠脑缺血再灌注损伤的内源性保护机制。
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编辑人员丨1周前
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运动训练延缓衰老相关认知功能减退的机制研究进展
编辑人员丨1周前
随增龄脑的形态结构及功能会发生退行性变化,引起认知功能减退,影响日常生活活动能力与生活质量。运动对于防治认知功能减退至关重要,能有效延缓衰老相关认知功能减退。运动延缓衰老相关认知功能减退的可能机制涉及神经营养因子介导的海马神经发生过程、缓解海马体tau蛋白的过度磷酸化、延缓脑萎缩、增加脑血流量等方面,运动还能通过调控肠道代谢产物抑制炎症,进而发挥其延缓衰老相关认知功能减退的作用。
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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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BICD1基因促进脑胶质瘤恶性进展的多组学研究
编辑人员丨1周前
目的:基于空间转录组、单细胞转录组和RNA转录组测序数据探讨BICD1基因促进脑胶质瘤恶性进展的分子机制。方法:基于空间转录组公共数据集分析BICD1基因在正常脑组织(样本"248_C")和胶质母细胞瘤组织(样本"275_T")中的空间分布特征。采用R语言软件包分析中国脑胶质瘤基因组图谱(CGGA)数据库中单细胞测序数据(来源于14例患者的6 148个细胞),明确BICD1基因在胶质瘤不同细胞类型中的表达差异。基于CGGA数据库中693例脑胶质瘤患者的RNA测序数据,采用京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析及基因本体论分析BICD1基因相关基因的生物学功能。结果:BICD1基因在正常脑组织中表达广泛,在胶质母细胞瘤组织中特异性地表达于肿瘤干细胞与肿瘤细胞的分界处。根据单细胞测序数据进行的细胞分群分析表明,BICD1基因主要在星形胶质细胞中高表达。在Neftel分型中,BICD1基因高表达细胞主要分布在星形胶质细胞样细胞群和神经前体样细胞群中。BICD1基因表达水平相关差异基因的KEGG通路富集分析显示,BICD1基因高表达与细胞衰老( P=0.003)、癌症中的蛋白聚糖( P=0.004)等癌症相关生物学功能的聚集相关,与肌动蛋白细胞骨架的调节( P=0.010)等胞内运输过程的功能聚集相关;BICD1基因低表达与核糖体相关功能( P<0.001)及氧化磷酸化( P<0.001)等生物学过程的聚集相关。BICD1基因表达水平相关差异基因的生物学功能聚类分析显示,与BICD1基因表达水平相关性较强的生物学功能有细胞质翻译( P<0.001)、核糖体亚单位装配( P=0.001)、染色体分离调控( P=0.004)及染色体分离( P=0.004)等。BICD1基因的表达水平与多泛素修饰依赖性蛋白结合( P=0.046)、泛素-泛素连接酶活性( P=0.033)、蛋白质解聚负调控( P=0.010)、单泛素化蛋白质去泛素化( P=0.026)、肌动蛋白丝加帽( P=0.007)、肌动蛋白丝解聚( P=0.013)等生物学过程相关。 结论:BICD1蛋白可能在脑胶质瘤前体肿瘤细胞中参与蛋白泛素化降解及细胞骨架相关的胞内运输,调控细胞衰老和细胞分裂等生物学过程,在这些细胞的恶性转变过程中起到关键作用。
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编辑人员丨1周前
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自身免疫性疾病与衰老
编辑人员丨1周前
自身免疫性疾病(AID)的发病机制涉及机体的炎症反应;而炎症通路亦是衰老的机制。AID的临床观察显示出老年性疾病年轻化的证据。本文综述AID合并衰老相关疾病,如心脑血管疾病、糖尿病和骨质疏松症等相关文献进展,并简要阐述相关机制,促进两个研究领域的学科交叉。
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编辑人员丨1周前
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外泌体在老年认知功能障碍发生发展中的作用
编辑人员丨1周前
衰老引起的神经功能退行性变是老年认知功能障碍发生的重要原因。外泌体具有较小的体积和细胞膜样结构,既可以穿入血脑屏障扩散到整个大脑,也可以穿出血脑屏障进入外周循环,进行物质信息的传递。文章重点介绍了外泌体在发生认知功能障碍的衰老大脑中β-淀粉样蛋白(amyloid β-protein, Aβ)和tau蛋白的聚集、微RNA(microRNA, miRNA)和神经炎症的调节机制,并阐述了外泌体在老年认知功能障碍疾病中的临床应用及前景,为外泌体作为脑靶向性纳米治疗的新型递送载体提供了支持,以期对老年认知功能障碍疾病的发病机制及预防、治疗靶点提供新思路。
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编辑人员丨1周前
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知觉压力与轻度认知障碍
编辑人员丨1周前
轻度认知障碍(mild cognitive impairment,MCI)是介于正常衰老与痴呆之间的一种过渡状态,是延缓认知衰退的最佳干预窗口期。知觉压力作为影响认知功能且可调节的危险因素之一,通过引发下丘脑-垂体-肾上腺轴功能失调及心理障碍,显著增加了认知障碍的发病风险,因而知觉压力管理逐渐成为认知障碍非药物干预技术研究和实践的新热点。文章就MCI人群知觉压力的现状,知觉压力与认知功能的关系,以及MCI个体知觉压力评估技术等方面进行梳理,并以压力归因模型为基础,对知觉压力的相关影响因素进行综述,深入剖析了知觉压力干预方案对认知功能管理的作用机制与实践启示,以期为开拓MCI人群认知功能管理的新路径提供理论参考与借鉴。
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编辑人员丨1周前
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端粒长度与阻塞性睡眠呼吸暂停的相关性研究进展
编辑人员丨1周前
阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)的特点是睡眠时反复上气道塌陷导致呼吸暂停和(或)低通气,引起间歇缺氧和睡眠结构紊乱,可导致心脑肺血管并发症乃至多脏器损害。端粒是位于真核染色体末端的复杂DNA-蛋白质结构,其长度缩短被认为是细胞衰老的标志,与慢性疾病的风险和病死率相关。近年来发现OSA可能通过间歇低氧、睡眠片段化及睡眠结构紊乱等机制引起端粒磨损,促进细胞衰老从而导致相关疾病发生发展。
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编辑人员丨1周前
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基于结构磁共振的深度学习模型评估肝硬化及肝性脑病患者的脑龄改变
编辑人员丨1周前
目的:基于深度学习及全脑T 1高分辨MRI建立脑龄预测模型,依此探讨肝硬化及肝性脑病(HE)患者大脑衰老趋势,并试图揭示肝硬化及HE加速大脑衰老的具体损伤区域。 方法:横断面研究。从来自全球的8个公开数据库中选取3 609名健康个体的全脑T 1高分辨MRI数据作为训练集搭建基于3D全卷积神经网络的脑龄预测模型。通过计算实际年龄和预测脑龄间平均绝对误差(MAE)和皮尔逊相关系数( r)、决定系数( R 2)来评价模型的预测效果。再从公开数据库中的人类连接组计划中制作一个测试集( n=555)来测试模型的准确性。招募2013年12月至2020年5月于天津市第一中心医院就诊的136例肝硬化患者作为病例组(无HE肝硬化组79例和伴HE肝硬化组57例),同期向社会招募70名健康者作为健康对照组。计算所有受试者的预测脑龄与实际年龄差值(Brain-PAD)、数字连接试验-A(NCT-A)和数字-符号试验(DST)评分,评估健康对照组、无HE肝硬化组及伴HE肝硬化组3组间大脑衰老程度及认知功能,并采用网络遮挡敏感性分析来评估各脑区在脑龄预测中的重要性。 结果:训练集中该脑龄预测模型的实际年龄和预测脑龄间MAE=2.85, r=0.98, R2=0.96;测试集中,MAE=4.45, r=0.96, R2=0.92。在本地数据集中,健康对照组该模型的MAE=3.77, r=0.85, R2=0.73。两组肝硬化患者NCT-A用时均长于健康对照组,而DST得分则均低于健康对照组,差异均有统计学意义(均 P<0.001)。健康对照组Brain-PAD为(0.8±4.5)岁,无HE组Brain-PAD为(6.9±8.1)岁,伴HE组为(10.2±7.7)岁,3组间差异有统计学意义( P<0.001),且两两组间比较差异亦均有统计学意义(均 P<0.05)。肝硬化患者视觉网络、躯体运动网络的预测重要性占比增加,伴HE组较无HE组占比进一步增加。 结论:肝硬化患者的认知功能减低,大脑加速衰老,这些改变在HE患者中更加明显。各脑区在预测脑年龄中的重要性差异为识别肝硬化和HE加速大脑衰老的特定损伤区域提供了新思路。
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编辑人员丨1周前
