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。

神经管畸形是在胚胎发育早期由于神经管闭合不全或障碍引起的一组严重的先天性畸形，包括无脑畸形、脑膜膨出和脊柱裂。线粒体是生物氧化和物质代谢的重要场所，是维持细胞内环境稳态的重要组成部分，参与卵母细胞成熟、受精及胚胎发育的全过程，其代谢及功能正常是胚胎正常发育的关键。因此，线粒体功能异常可能是神经管闭合障碍的机制之一。Slc25a32、SHMT2、MTHFD2/MTHFD2L、MTHFD1L、GCS是线粒体一碳代谢通路的关键分子，该文将从上述几个关键分子出发，结合线粒体内单碳代谢链及氧化呼吸链两条主要代谢途径，对线粒体功能在神经管畸形发病机制中的研究进展作一综述。

目的·探究叶酸循环代谢对髓源性抑制细胞(myeloid-derived suppressor cells,MDSCs)免疫抑制作用的调控机制.方法·在C57BL/6小鼠骨髓细胞的培养体系中加入细胞因子粒细胞集落刺激因子(granulocyte colony-stimulating factor,G-CSF)、粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(granulocyte-macrophage colony-stimulating factor,GM-CSF)和白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6),体外诱导MDSCs.利用流式细胞仪检测诱导MDSCs的程序性死亡受体配体1(programmed death-ligand 1,PD-L1)表达水平和活性氧(reactive oxygen species,ROS)的产生水平.采用磁珠分选出小鼠脾脏CD8+T细胞并用Celltrace violet或CFSE标记,再与MDSCs共培养,72 h后用流式细胞术检测CD8+T细胞增殖情况.通过实时荧光定量聚合酶链反应(quantitative real-time polymerase chain reaction,qPCR)检测MDSCs中叶酸循环相关代谢酶的表达水平.采用叶酸循环代谢酶亚甲基四氢叶酸脱氢酶 2(methylenetetrahydrofolate dehydrogenase 2,MTHFD2)抑制剂DS18561882(DS18)和叶酸拮抗剂培美曲塞(Pemetrexed)处理MDSCs,并用流式分析检测MDSCs产生ROS和线粒体ROS的水平.将DS18或培美曲塞处理后的MDSCs与磁珠分选出来并用Celltrace violet或CFSE标记的CD8+T细胞共培养,72 h后用流式细胞术检测CD8+T细胞增殖情况.利用RNA测序(RNA-seq)检测DS18和培美曲塞处理后MDSCs在转录组水平的变化.建立小鼠结肠癌(mouse colon cancer cells,MC38)和Lewis 肺癌(Lewis lung carcinoma,LLC)皮下瘤模型.造模后第10天开始,采用Isotype抗体、抗CD8单抗(1 mg/kg,清除CD8+T细胞)、培美曲塞以及抗CD8单抗联合培美曲塞处理MC38荷瘤小鼠;利用Isotype抗体、抗Gr1单抗(1.25 mg/kg,清除MDSCs)、培美曲塞以及抗Gr1单抗联合培美曲塞处理MC38荷瘤小鼠;分别给予MC38和LLC荷瘤小鼠培美曲塞(50 mg/kg)、抗PD-1单克隆抗体(250 μg/kg)以及培美曲塞联用抗PD-1单克隆抗体治疗;第14天收集小鼠肿瘤组织,记录肿瘤大小,绘制肿瘤生长曲线.结果·流式结果显示诱导后的骨髓细胞PD-L1的表达升高,ROS的产生也增加,且明显抑制CD8+T细胞的增殖.qPCR结果显示MDSCs中叶酸循环相关代谢酶MTHFD2等表达升高.给予DS18和培美曲塞处理MDSCs会影响MDSCs的累积,抑制MDSCs的ROS产生,并解除对CD8 T细胞的免疫抑制.RNA-seq结果表明2种叶酸循环抑制剂处理后,与MDSCs分化相关基因S100钙结合蛋白a8(S100 calcium binding protein a8,S100a8)等下调,与MDSCs抑制功能相关基因如与ROS产生有关的基因细胞色素b-245β链(cytochrome b-245 beta chain,Cybb)等也有所下调.与对照组相比,培美曲塞处理组的小鼠肿瘤生长明显受到抑制.与培美曲塞处理组相比,抗CD8单抗联合培美曲塞处理组肿瘤进展加剧;与抗CD8单抗处理组相比,抗CD8单抗联合培美曲塞处理组肿瘤进展受到限制.清除MDSCs能显著抑制肿瘤生长,然而在清除MDSCs的荷瘤小鼠中,培美曲塞的抗肿瘤作用显著低于培美曲塞单独处理的小鼠.与抗PD-1抗体单独治疗相比,培美曲塞联用抗PD-1抗体治疗组的肿瘤生长限制更为显著.结论·培美曲塞依赖CD8+T细胞发挥抗肿瘤作用,并通过重编程MDSCs为抗肿瘤表型,进一步阻碍肿瘤生长.通过调控MDSCs叶酸循环阻断其免疫抑制能力,可增强免疫检查点阻断剂治疗肿瘤效果.

异质性细胞叠套结构(heterotypic cell-in-cell structure,heCICs)介导独特的非自主性细胞死亡,广泛参与肿瘤发生、发展和临床预后等多种重要的病理学过程.亚甲基四氢叶酸脱氢酶2(methylenetetrahydrofolata dehydrogenase 2,MTHFD2)作为一碳代谢的关键酶之一,在多种肿瘤细胞中高表达.在本研究中,为了探究MTHFD2对heCICs形成能力的影响,首先应用活细胞染料对肝癌细胞和免疫细胞分别进行标记,利用荧光显微镜对细胞进行拍摄分析建立heCICs模型.进一步通过RNAi技术瞬时敲低细胞中的MTHFD2,结果显示,MTHFD2敲低后,PLC/PRF/5和Hep3B分别与免疫细胞形成heCICs的能力显著升高(均P＜0.01).通过同源重组方法构建MTHFD2重组表达质粒,进一步构建MTHFD2过表达细胞系;将过表达细胞系与免疫细胞共培养检测MTHFD2过表达对heCICs形成能力的影响,结果显示,过表达MTHFD2后heCICs形成率显著降低(均P＜0.001).综上,本研究表明,MTHFD2是heCICs形成的负调控因子,为靶向MTHFD2促进heCICs形成增强免疫细胞胞内杀伤提供了研究基础.

目的:通过生物信息学方法和肺纤维化(idiopathic pulmonary fibrosis, IPF)小鼠模型分析与特发性肺纤维化发生发展相关的线粒体相关基因。方法:从基因表达综合数据库(gene expression omnibu, GEO)中获得IPF样本和正常样本间的差异表达基因；通过MitoCarta3.0数据库和所得差异基因进行匹配，以获取线粒体相关差异基因(mitochondrial-related differential expressed genes, MiRDEGs)，并对其进行基因本体论(GeneOntology, GO)分析和京都基因与基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)功能富集分析；构建MiRDEGs的PPI网络，并使用Cytohubba获得核心MiRDEGs；建立肺纤维化小鼠模型验证鉴定出的核心MiRDEGs。结果:最终得到26个上调的MiRDEGs和24个下调的MiRDEGs，主要涉及到有氧呼吸，线粒体结构和物质代谢。其中10个MiRDEGs被cytohubba鉴定为核心MiRDEGs。结果表明，在小鼠肺纤维化模型中，FASN，PDK4，ACSL1的表达低于对照组，而ALDH18A1，MTHFD2，ALDH1L2，PC的表达则高于对照组。结论:IPF中的线粒体相关基因及其对免疫浸润的影响与IPF的发病相关并可能为潜在的治疗靶点。

目的 研究miR-33a-5p过表达对人肺腺癌 A549 细胞增殖的影响及探索其可能的机制.方法 在A549 细胞中瞬时转染miR-33a-5p mimics,CCK-8 和BrdU实验检测细胞增殖能力,转录组测序(RNA-seq)检测mRNA表达水平,targetscan(8.0)、miRDB(2020)、miRWalk(release_2022_01)和ENCORI(starbase,v2.0)联合筛选miR-33a-5p的潜在靶基因,并与RNA-seq的下调表达的基因取交集,RT-qPCR进行基因表达验证.结果 RT-qPCR结果显示,miR-33a-5p在A549 细胞中高表达(P＜0.05);CCK-8 实验和BrdU实验结果显示,细胞增殖能力受到抑制(P均＜0.05);RNA-seq结果显示,差异基因共 494 个,其中上调 266 个,下调 228 个;GO功能富集主要在细胞外区组成、质膜的组成、受体复合物、细胞外泌体、细胞外基质结构组成、钙离子结合等,KEGG富集主要在补体和凝血途径、胰岛素抵抗、ABC转运途径、IL-17 途径、NOD样受体途径和 NF-κB信号通路等;靶基因预测分析和RT-qPCR表达验证显示,MTH FD2、OSBPL6、HADHB、HMGCLL1、G UCY 1A2和DEPTOR 是miR-33a-5p的潜在靶基因(P均＜0.05).结论 miR-33a-5p可能通过调控MTHFD2、OSBPL6、HA DHB、HMGCLL1、G UCY1A2 和DEPTOR基因转录后表达水平来抑制A549 细胞的增殖.

目的 采用生物信息学分析技术探讨亚甲基四氢叶酸脱氢酶 2(methylenetetrahydrofolate dehydrogenase 2,MTHFD2)在头颈部鳞状细胞癌(head and neck squamous cell carcinoma,HNSCC)中的表达、生物学功能、相关信号通路、肿瘤突变负荷、免疫细胞浸润及其与患者预后的关系.方法 在癌症和肿瘤基因图谱(TCGA)数据库中比较人HNSCC组织和正常组织中MTHFD2基因mRNA的相对表达水平,根据HNSCC患者癌组织中MTHFD2基因表达中位数分为高、低表达组,绘制Cox比例风险模型,Log-rank检验比较MTHFD2 高低表达组患者总生存期(OS)有无差异;对MTHFD2及相关基因功能进行KEGG和GO信号通路功能富集;使用R语言与maftools软件包分析MTHFD2与肿瘤突变负荷的相关性;使用TIMER 2.0相关模块分析癌组织肿瘤浸润情况.结果 MTHFD2基因mRNA在癌组织表达水平高于癌旁正常组织(P＜0.05),随着MTHFD2基因mRNA表达水平的增高,HNSCC的分期增加(P＜0.05),OS缩短(P＜0.05);GSEA发现MTHFD2与细胞周期控制过程密切相关;MTHFD2的体细胞突变率为0.59%,且与肿瘤突变负荷显著相关(P＜0.001);MTHFD2高表达时,NK CD56 bright细胞、T辅助细胞和Th2细胞显著上升.结论 MTHFD2可能作为HNSCC的预后性生物标志物,并可能在肿瘤浸润免疫细胞中发挥关键作用.

目的 鉴定识别流感病毒性肺炎(influenza virus pneumonia,IVP)线粒体相关生物标志物及银翘败毒散(Yinqiao Anti-infective Powder,YQAIP)潜在治疗IVP的作用机制.方法 使用机器学习算法[随机森林(random forest,RF)模型、支持向量机(support vector machines,SVM)、分布式梯度增强模型(eXtreme gradient boosting,XGBoost)、广义线性模型(generalize linear model,GLM)]分析 IVP 小鼠的 4 个基因表达数据集(GSE63786、GSE37572、GSE43302 和 GSE97555),以识别IVP和线粒体相关的生物标志物.从TCMSP、PubMed、中国知网数据库获取银翘败毒散化学成分.通过分子对接研究IVP相关线粒体基因与YQAIP化学成分的相互作用.将BALB/c小鼠随机分为对照组,模型组,YQAIP低、中、高剂量(相当于生药15、30、60g/kg)组和奥司他韦组,除对照组外,流感病毒感染小鼠,采用HE染色观察IVP小鼠病理的变化和生存情况,检测各组小鼠的肺指数、炎症因子水平、病毒载量以及线粒体关键基因的mRNA及蛋白表达水平.结果 7个线粒体相关基因(Lactb、Cmpk2、Pnpt1、Mthfd2、Mrpl21、Mpl45和Timm23)被鉴定为与流感病毒感染相关的生物标志物.YQAIP的1093种生物活性成分对生物标志物Lactb、Pnpt1和Mthfd2表现出较强的结合亲和力(≤-5.0kcal/mol).YQAIP能有效改善IVP小鼠肺组织的炎症病理变化,延长存活时间,降低肺指数、肺组织炎症因子水平及病毒载量,抑制线粒体关键基因 Pnpt1、Mthfd2、Lactb 的表达.结论 7 个线粒体相关基因 Lactb、Cmpk2、Pnpt1、Mthfd2、Mrpl21、Mrpl45 和 Timm23可作为治疗IVP的潜在靶点.通过靶向线粒体基因可能是YQAIP治疗IVP的潜在作用机制之一.

目的 慢性阻塞性肺疾病(COPD)中亚甲基四氢叶酸脱氢酶2(MTHFD2)基因的表达水平对胞外陷阱(NET)的形成和糖酵解代谢的影响.方法 通过生物信息学探寻MTHFD2与糖酵解和中性粒细胞(NEU)标志物之间的相关性,随后利用Picogreen染色实验检测胞外DNA含量.免疫荧光染色检测中性粒细胞胞外陷阱(NET)相关标志物MPO和cit-H3的表达水平.qRT-PCR检测 MTHFD2、糖酵解相关基因(HK1、PDK1、SLC2A1、MYC)的表达量.细胞分子实验分别检测NC中性粒细胞、过表达 MTHFD2的中性粒细胞、过表达 MTHFD2+糖酵解抑制剂(2-DG)的中性粒细胞中NET的形成水平以及葡萄糖和乳酸的含量.结果 MTHFD2在COPD患者组织高表达,与糖酵解通路相关基因、中性粒细胞标志物的表达呈正相关.免疫荧光染色和Sytox Green染色实验显示COPD中NET水平显著上调.细胞分子实验结果显示过表达 MTHFE2可诱导HK1、PDK1、SLC2A1、MYC的表达,促进葡萄糖分解成乳酸,进而促进中性粒细胞NET形成.结论 本研究探讨了 MTHFD2基因对中性粒细胞的NET形成和糖酵解代谢的影响,分析了 MTHFD2通过糖酵解促进COPD患者NET形成的相关机制,为COPD患者的治疗提供新型潜在诊断标志物和治疗靶点.

目的 探究新生儿出生缺陷与叶酸代谢产物及关键酶基因多态性的关系.方法 选择2018 年3 月—2022 年9 月产下出生缺陷新生儿的产妇174 例及产下健康新生儿产妇 150 例,分别作为研究组及对照组.收集 2 组产妇一般资料,采用聚合酶链式反应-限制性片段长度多态性检测亚甲基四氢叶酸脱氢酶1 基因G1958A位点、5,10-亚甲基四氢叶酸还原酶基因 C677T 及 A1298C 位点、甲硫氨酸合成酶基因 A2756G 位点、甲硫氨酸合成酶还原酶(MTRR)基因A66G位点、细胞膜还原叶酸转运载体(RFC)基因A80G位点基因多态性,分析产妇各基因多态性与新生儿出生缺陷的关系.结果 研究组MTRR基因A66G位点G等位基因、RFC基因A80G位点G等位基因比例高于对照组(P＜0.05,P＜0.01).MTRR基因A66G位点基因型在显性、共显性模型下差异有统计学意义(P＜0.01);RFC基因A80G位点在隐性、共显性模型下差异有统计学意义(P＜0.05).MTRR基因A66G位点、RFC基因A80G位点联合分析显示,AA/GG型、AG/AG型与纯合子AA/AA型比较差异有统计学意义(P＜0.01).多因素Logistic回归分析显示,孕期叶酸服用史、MTRR基因A66G位点多态性、RFC基因A80G位点多态性是出生缺陷的独立危险因素(P＜0.05,P＜0.01).结论 叶酸代谢相关基因MTRR、RFC与新生儿出生缺陷相关,临床可通过检测母体相关基因多态性,评估叶酸利用能力,进而评估新生儿出生缺陷的发生风险.