目的 分析原发性胶质母细胞瘤(GBM)患者肿瘤组织中细菌相关特征基因,并研究肿瘤内细菌相关特征基因在GBM中的功能及作用机制.方法 采用基于癌症基因组图谱(TCGA)数据分析得到的原发性GBM瘤内细菌相关特征基因的公开数据,共152例.根据GBM患者总生存时间的中位数,将其分为低生存组(78例)和高生存组(74例).使用秩和检验评估组间α多样性的差异;采用非度量多维尺度(NMDS)分析和主坐标分析(PCoA)评估组间β多样性的差异;采用线性判别分析(LDA)比较两组GBM样本中丰富度存在显著差异的细菌种类.分别根据各差异细菌相关特征基因的相对丰富度将152例患者分为高丰富度组和低丰富度组,采用Kaplan-Meier法分析高丰富度组与低丰富度组患者生存率的差异.对与良好预后相关的高丰富度细菌相关特征基因GBM样本中显著上调的基因进行基因本体论(GO)生物过程功能注释和京都基因和基因组百科全书(KEGG)通路富集分析;通过TCGA转录组测序数据集分析肿瘤免疫微环境景观,应用曼特尔检验分析免疫细胞浸润含量与预后相关细菌特征基因的相关性.所有数据分析均采用R软件,以P＜0.05为差异有统计学意义.结果 152例GBM组织中共鉴定出252种细菌相关特征基因,其中234种特征基因在低生存组与高生存组均存在,8种仅存在于低生存组,10种仅存在于高生存组.NMDS和PCoA结果显示,两组的β多样性的差异有统计学意义(P＜0.05).LDA显示,高生存组与低生存组的肿瘤组织中细菌相关特征基因的丰富度存在差异(P＜0.05),其中脆弱拟杆菌相关特征基因在高生存组的丰富度较高(P＜0.05),并与患者的总生存期呈正相关(x2=4.13,P＜0.05).功能富集分析显示,肿瘤内脆弱拟杆菌相关特征基因丰富度较高的患者肿瘤组织中高表达与免疫途径相关的基因(P＜0.05).曼特尔检验分析结果显示,原发性GBM肿瘤组织中脆弱拟杆菌相关特征基因的丰富度与M1巨噬细胞浸润呈正相关(P＜0.05).结论 脆弱拟杆菌相关特征基因在高生存原发性GBM患者肿瘤组织中的丰富度较高,并影响肿瘤的免疫微环境.

目的:基于转录组学和网络药理学探究清眩润目饮(QRY)治疗干眼(DE)的作用机制,并通过干眼动物模型对QRY的药效和关键靶点进行实验验证.方法:运用RNA高通量测序(RNA-seq)技术检测干眼小鼠与正常小鼠的差异表达基因(DEGs),通过数据库筛选QRY有效成分及作用靶点,将二者重叠获取关键靶点后进行GO和KEGG富集分析,构建"药物-成分-靶点-信号通路"网络并分析蛋白质-蛋白质相互作用(PPI);自动物实验开始每7 d对小鼠行Schirmer Ⅰ试验(S Ⅰ t)、泪膜破裂时间检测(BUT)、角膜荧光染色试验(FL)检查;HE染色观察小鼠角膜组织病理变化;ELISA、Western blot、qRT-PCR验证小鼠角膜组织中核心靶点的蛋白和mRNA表达水平.结果:获得DEGs共2 234个、QRY有效成分233个及相关靶点457个,获得关键靶点64个,GO与KEGG分析结果提示QRY与炎症反应密切相关,通过PPI网络筛选出白介素-6(IL-6)等19个核心靶点;QRY组的S Ⅰ t、BUT、FL结果与模型组相比有差异(均P＜0.05);HE染色结果示模型组角膜上皮细胞分层紊乱且角膜形态发生改变,QRY组可以改善角膜粗糙及分层紊乱的情况,形态接近空白组;ELISA、Western blot、qRT-PCR 结果示 QRY 组的IL-1β、IL-6、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的蛋白和mRNA表达对比模型组都呈现出下降趋势.结论:清眩润目饮通过多成分、多靶点、多通路联合发挥作用,利用槲皮素等主要成分对IL-6、IL-1 β、TNF等靶点进行调控,从而抑制AGE-RAGE/TNF/IL-17等信号通路以实现对干眼的治疗作用.

目的:基于转录组测序技术探讨电针干预对膝骨关节炎软骨表达谱的影响.方法:12只新西兰兔按体质量随机分为空白组(4只)及KOA造模组(8只),KOA造模组应用改良Videman法制动6周复制KOA兔模型,拆除固定装置后根据Lequesne评分再随机分为模型组和电针组(每组4只),干预4周.干预后进行行为学评价,对兔膝关节软骨进行转录组学测序并进行GO和KEGG富集等生物信息学分析.结果:干预后,与模型组比较,电针组Lequesne评分显著降低(P＜0.01);与空白组比较,模型组共筛选出1 055条差异基因,GO分析生物过程主要涉及炎症反应、免疫反应、血管生成和细胞外基质组织等功能,KEGG分析主要富集细胞因子受体相互作用、吞噬体、EB病毒感染和细胞粘附等通路;与模型组比较,电针组初步筛选出396条差异表达基因,进一步GO分析(生物过程)主要涉及炎症反应、免疫反应以及细胞外基质组织等功能,KEGG分析主要富集细胞因子受体相互作用、吞噬体、补体和凝血级联反应等通路;通过交集分析得到电针干预KOA的主要分子机制为白细胞激活、对细菌反应和炎症反应等白细胞-炎症反应,防御反应、免疫反应和对外部刺激反应等免疫功能.结论:在关节软骨层面,电针干预KOA主要通过影响白细胞-炎症反应、免疫功能等表达谱变化而发挥治疗作用.

目的 探讨人乳头瘤病毒E6 蛋白(human papillomavirus E6 protein,HPV E6)对宫颈癌Hela细胞增殖、侵袭和迁移的影响及潜在分子机制.方法 基于Illumina Hiseq 4000 转录组测序技术检测 12 例不同程度的宫颈病变组织之间的基因表达特征,筛选与HPV相关的差异基因;利用GO、KEGG Pathway 方法对差异基因进行生物学功能富集分析;Western blotting检测正常宫颈上皮细胞 HCerEpic、宫颈癌细胞 Hela中 Rap、Rap1GAP蛋白表达水平;通过平板克隆实验、Transwell实验和划痕实验检测其增殖、侵袭及迁移能力;通过sh-E6 慢病毒转染下调细胞内HPV E6 表达,分为对照组(Hela细胞)、空载组(sh-NON)和sh-E6 组(低表达HPV E6);下调HPV E6 表达,采用平板克隆和CCK-8 实验分别检测每组细胞增殖能力和细胞活力;Transwell和划痕实验检测细胞侵袭、迁移能力;Western blotting检测各组细胞中E6、Rap1、Rap1GAP、CyclinD1、E-cadherin、N-cadherin蛋白的表达水平.在sh-E6 组基础上过表达Rap1,Western blot检测细胞中Rap1 通路及相关蛋白的表达水平;平板克隆实验、Transwell实验和划痕实验分别检测细胞增殖、侵袭和迁移能力.结果 测序结果显示,与正常宫颈HPV阴性比较,HPV阳性的正常宫颈、CIN、宫颈癌组织中差异上调表达的基因分别有 340、864 和 1036 个;3 个数据集寻找共有差异基因共 24 个.GO|KEGG 富集分析 24 个差异表达基因主要富集在Rap1 相关信号通路.与HCerEpic细胞相比,Hela细胞内Rap1 表达升高,Rap1GAP表达降低(P<0.01);其细胞的增殖、侵袭和迁移能力增强(P<0.01);下调HPV E6 表达后,与Hela组比较,sh-E6 组细胞的增殖、细胞集落形成、侵袭和迁移能力降低(P<0.001);Western blotting表明,与Hela组比较,sh-E6 组细胞内Rap1、CyclinD1、N-cadherin蛋白表达降低,Rap1GAP和E-cadherin蛋白表达升高(P<0.001).与sh-E6 组相比,过表达Rap1 组(sh-E6/OE Rap1)细胞内Rap1/Rap1GAP、CyclinD1、E-cadherin和N-cadherin蛋白表达被恢复(P<0.001),细胞增殖、侵袭迁移能力被恢复(P<0.01).结论 在宫颈癌发展过程中,HPV E6 通过激活Rap1 信号通路促进宫颈癌细胞增殖、侵袭及迁移.

目的 为了筛选和鉴定许兰毛癣菌热应激相关差异表达基因,进一步探索许兰毛癣菌差异表达基因的分子机制.方法 本研究采用Illumina平台PE150测序策略,对热应激(42 ℃)、生理温度(37 ℃)处理30 min和常温生长(27 ℃)条件下的许兰毛癣菌转录组测序和差异表达基因,通过生物信息学工具进行功能注释、分类和分析相关信号通路等.结果 常温组、37 ℃和42 ℃热处理样品的RNA中30076菌株分别获得146 351 442、142 326 366和134 764 862条原始reads.对30079菌株分别获得143 815 046、134 081 574和117 121 246条原始reads.对于差异表达基因进行分析结果示,差异表达基因主要富集在"细胞酰胺代谢过程"(13个上调基因和3个下调基因)、"肽生物合成过程"(12个上调基因和3个下调基因)、"核糖体"(11个上调基因)亚类(校正P＜0.05).KEGG数据库富集分析显示,参与蛋白质和碳水化合物代谢的基因以及热休克蛋白编码基因发生了显著变化,表明热应激对这些通路的影响很大.结论 本研究中获得的差异表达基因,特别是与碳代谢、氨基酸的生物合成、内质网中的蛋白质加工、次生代谢物的生物合成等代谢途径相关的基因尤其是编码热休克蛋白的相关基因可能参与了许兰毛癣菌在热应激条件下的致病机制,其具体调控机制有待进一步研究.

目的 探讨序列相似性家族107成员A(FAM107A)调控缺氧诱导因子3A(H1F3A)对前列腺癌(PCa)迁移、侵袭、凋亡的影响.方法 通过生物信息学技术筛选目的基因并进行分析.体外培养人PCa细胞PC-3,采用反转录病毒稳定转染,采用蛋白质印迹法(Western blot)技术验证HIF3A及DNA甲基转移酶1(DNMT1)的表达量;流式细胞仪检测细胞周期及凋亡;焦磷酸测序检测启动子甲基化程度;细胞功能试验验证对PCa迁移和侵袭的影响.两组间差异表达采用独立样本t检验方法比较.结果 生信分析提示FAM107A基因在PCa组织中表达低于正常前列腺组织(P＜0.01),Gleason评分(GS)越高,FAM107A表达量越低(P＜0.01).划痕实验、Transwell侵袭实验提示过表达 FAM107A会抑制 PCa 细胞的迁移(C4-2:0.337±8.930 比 29.334±2.651,t=-7.260,P＜0.05;PC-3:18.672±10.494 比 52.043±3.512,t=-6.024,P＜0.05)、侵袭(DU145:117.703±12.845 比 242.303±21.401,t=10.273,P＜0.05;PC-3:51.674±9.502 比 139.303±13.394,t=16.025,P＜0.05),促进凋亡(17.180±0.700 比 0.527±0.121,t=40.600,P＜0.05).细胞周期实验表明oe-FAM107A-ENZ组细胞G1期比例高于对照组(80.410±0.786比35.583±0.714,t=73.130,P＜0.05),S 期比例低于对照组(11.233±0.374 比 38.747±1.809,t=25.790,P＜0.05),细胞分裂被阻滞在S期.蛋白免疫印迹实验证明过表达FAM107A组的DNMT1表达量低于对照组(0.277±0.032 比 0.900±0.026,t=25.93,P＜0.05),HIF3A 表达量高于对照组(0.657±0.040 比0.523±0.043,t=4.041,P＜0.05).sh-FAM107A-5-aza 组的 HIF3A 的表达量明显恢复(0.550±0.020比0.427±0.067,t=3.073,P＜0.05).蛋白免疫印迹实验证明过表达FAM107A时E-钙黏蛋白(E-cadherin)表达量高于对照组(0.773±0.095 比 0.307±0.046,t=7.683,P＜0.05),N-钙黏蛋白(N-cadherin)表达量低于对照组(0.380±0.060 比 0.733±0.045,t=8.154,P＜0.05),波形蛋白(Vimentin)表达量低于对照组(0.347±0.107 比 0.700±0.040,t=5.361,P＜0.05).结论 FAM107A高表达可抑制HIF3A启动子甲基化促进其表达,进而抑制PCa的迁移、侵袭,是PCa进展的生物标志物.

目的 探讨DNA甲基转移酶-1(DNMT1)在人脑胶质瘤细胞中的生物学功能及其调控机制.方法 利用中国胶质瘤基因组图谱(CGGA)、肿瘤基因组图谱(TCGA)、基因表达综合数据库(GEO)中脑胶质瘤相关转录组测序(mRNA-seq)数据、单细胞测序数据,对迁移调控蛋白1(SHTN1)进行生存分析、临床相关分析等生物信息学分析;采用慢病毒转染构建DNMT1稳定低表达的人脑胶质瘤细胞株,以DNMT1-NC为对照,使用实时定量聚合酶链反应检测各组细胞SHTN1 mRNA水平,以验证DNMT1与SHTN1的表达相关性;BSAS测序验证DNMT1对SHTN1的甲基化调控作用,采用Kruskall-Wallis检验比较每个CpG位点甲基化差异.结果 SHTN1高表达组脑胶质瘤患者生存优于低表达组(P＜0.05);SHTN1在胶质母细胞瘤(GBM)中的表达水平显著低于正常脑组织,并且SHTN1在不同脑胶质瘤WHO分级和不同病理亚型中表达差异有统计学意义;人脑胶质瘤中SHTN1与DNMT1的表达水平呈负相关;体外实验DNMT1敲减组中SHTN1的mRNA水平显著高于对照组[U251:敲减组SHTN1表达丰度高于对照组(1.692比1.000,P＜0.01);U87:敲减组SHTN1表达丰度高于对照组(1.420比1.002,P＜0.05)].BSAS测序验证SHTN1的3个CpG位点在DNMT1敲减组的甲基化水平下调(P＜0.05).结论 SHTN1的低表达可能与脑胶质瘤患者不良预后相关,DNMT1能通过DNA甲基化作用调控SHTN1的表达.

[目的]本研究旨在建立皂角豆象Megabruchidius dorsalis雌雄成虫触角转录组数据库,挖掘皂角豆象嗅觉相关基因.[方法]采用高通量测序平台Illumina HiSeq对皂角豆象雌雄成虫触角进行转录组测序、序列组装、功能注释及差异表达基因分析;通过qRT-PCR技术测定和验证皂角豆象雌雄成虫触角中部分高丰度表达基因的表达量.[结果]皂角豆象雌雄成虫触角转录组共获得42 053条 unigenes,N50 长度为 2 066 bp.与 NR,Swiss-Prot,Pfam,eggNOG,GO 和 KEGG 六大公共数据库比对共注释到18 039条unigenes(占43.57％),其中注释到NR数据库的unigenes数量最多,为17 687条;注释到KEGG数据库的unigenes数量最少,为9 779条.依据注释信息分析,鉴定出183个皂角豆象候选嗅觉相关基因,包括25个气味结合蛋白(odorant binding protein,OBP)基因、3 个化学感受蛋白(chemosensory protein,CSP)基因、126 个气味受体(odorant receptor,OR)基因(包括125个典型OR基因和1个非典型OR基因)、8个离子型受体(ionotropic receptor,IR)基因、18个味觉受体(gustatory receptor,GR)基因和3个感觉神经元膜蛋白(sensory neuron membrane protein,SNMP)基因.通过比较皂角豆象雌雄成虫触角转录组,共筛选出357个差异表达基因,其中包含8个OR基因和1个IR基因;这357个差异表达基因中,152个基因在雌性触角中高表达,205个基因在雄性触角中高表达.此外,qRT-PCR验证结果显示,6个嗅觉相关基因(MdorCSP3,MdorIR2,MdorIR6,MdorGR10,MdorSNMP2和MdorSNMP3)在皂角豆象雌成虫触角中高表达,4个嗅觉相关基因(MdorOBP1 5,MdorOBP22,MdorORco和MdorGR8)在雄成虫触角中高表达.[结论]本研究获得了皂角豆象成虫触角转录组数据,并鉴定筛选出候选嗅觉相关基因,结果为进一步研究皂角豆象的基因功能及嗅觉感受机制奠定分子基础.

目的:采用生物信息学方法分析老年骨质疏松症相关的核心致病基因及相关通路。方法:于2020年11月至2021年8月，以在北京积水潭医院就诊的8例骨质疏松症病例和5名健康体检者为研究对象。采集8例老年骨质疏松症患者与5名健康体检者的外周血，开展高通量转录组测序，并对表达谱进行分析。对差异表达基因进行GO富集分析和KEGG通路富集分析。通过 STRING、Cytoscape 工具构建 PPI 调控网络、筛选核心基因。结果:8例骨质疏松症病例中，男性1例，女性7例，年龄为（72.4±4.2）岁；5名健康体检者中，男性1名，女性4名，年龄为（68.2±5.7）岁。分析筛选出差异表达基因1 635个，其中847个基因高表达，788个基因低表达。GO富集分析结果显示，差异基因在分子功能方面主要富集于核糖体结构成分、蛋白质二聚化活性等；细胞组分方面主要富集于核小体、DNA组装复合物、胞质部分、蛋白-核酸复合物、游离核糖体等。KEGG信号通路分析结果显示，差异表达基因主要富集于系统性红斑狼疮、核糖体等。筛选出的10个核心基因分别为 UBA52 、UBB、RPS27 A、RPS15 、RPS12 、RPL13 A、RPL23 A、RPL10 A、RPS25和 RPS6，且其中7个基因均可编码核糖体蛋白。 结论:老年骨质疏松症的发病可能与核糖体相关基因和通路有关联。

目的:探讨黑色素瘤缺乏因子2(AIM2)对胰腺癌恶性细胞生物学行为的影响及其作用机制。方法:通过慢病毒转染技术构建AIM2稳定过表达的胰腺癌细胞株BxPC-3和PANC-1，并分别通过定量反转录聚合酶连锁反应(qRT-PCR)和蛋白质印迹法(Western blot)验证AIM2的mRNA及蛋白水平。通过BrdU增殖实验、划痕实验、Transwell侵袭实验、细胞凋亡以及细胞周期实验检测过表达AIM2对胰腺癌细胞株功能的影响。通过转录组测序探究AIM2在胰腺癌中的作用机制并进行验证，使用基因表达差异分析评估多组样本之间的差异，组间差异采用 t检验分析。 结果:慢病毒转染可成功构建AIM2稳定过表达的胰腺癌细胞株。BrdU增殖实验结果表明，BxPC-3和PANC-1细胞LV-AIM2-OE组的增殖能力显著低于LV-NC组(吸光度值：0.502±0.006比0.543±0.005、0.956±0.032比1.235±0.091， t＝5.568、2.903， P<0.05)；划痕及Transwell实验结果表明，过表达AIM2后BxPC-3、PANC-1细胞的迁移[(51.960±4.347)%比(43.070±3.546)%、(33.380±1.562)%比(37.950±2.441)%， t＝1.584、1.578， P>0.05]及侵袭能力[(66.730±2.588)个比(60.800±1.506)个、(119.900±4.410)个比(112.900±2.461)个， t＝1.981、1.399， P>0.05]不受影响；流式细胞术分析细胞凋亡及细胞周期显示，BxPC-3、PANC-1细胞株LV-AIM2-OE组的早期凋亡[(6.073±0.206)%比(2.825±0.111)%、(5.230±0.247)%比(4.165±0.385)%， t＝13.890、2.425， P<0.05)]以及总凋亡[(16.420±0.662)%比(10.650±0.169)%、(25.920±0.829)%比(20.710±2.697)%， t＝8.441、2.116， P<0.05]比例均显著高于LV-NC组，并且AIM2过表达后可改变细胞周期分布。转录组测序(RNA-Seq)结果显示，BxPC-3和PANC-1细胞LV-AIM2-OE组中蛋白激酶B(Akt)3基因表达水平显著下调；蛋白印迹结果显示，LV-AIM2-OE组的磷酸化Akt(p-Akt)蛋白水平显著低于LV-NC组(0.647±0.027比1.451±0.030、0.408±0.019比0.978±0.026， t＝19.810、17.650， P<0.001)，并且人第10号染色体同源丢失性磷酸酶张力蛋白基因(PTEN)水平显著高于LV-NC组(0.908±0.099比0.627±0.013、1.231±0.027比0.557±0.016， t＝2.810、21.820， P<0.05)。 结论:磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/Akt信号通路参与调控AIM2过表达BxPC-3和PANC-1胰腺癌细胞株的生物学功能，从而抑制其增殖能力，促进细胞凋亡，改变细胞周期分布。