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前列腺癌差异基因表达及信号通路的生物信息学分析
编辑人员丨1周前
目的:通过生物信息挖掘技术对前列腺癌基因表达谱进行分析后得到差异基因及所涉及生物学信号通路。方法:使用生物信息挖掘技术对GSE46602、GSE55945、GSE69223基因表达谱芯片数据集进行分析后取交集得到差异表达基因(DEGs),后使用DAVID数据库对DEGs进行基因本体论(GO)及生物信号通路(KEGG)富集分析,使用STRING数据库及Cytoscape的cytoHubba应用程序得到蛋白互作(PPI)网络及关键基因并进行排序,最后将所得关键基因在TCGA数据库中进行验证。结果:通过对GEO数据库前列腺癌的3个数据集使用R软件等工具进行分析,总共发现了225个DEGs,其中55个表达上调、170个表达下调。通过GO功能富集分析及KEGG通路分析发现这些基因富集在细胞迁移调节和血管生成等功能中,以及磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶(PI3K/Akt)和p53等信号上。构建DEGs的PPI互作网络并通过cytoHubba筛选出最重要的10个基因并与TCGA数据库数据进行对比,发现碱性螺旋环螺旋转录因子1(TWIST1)、Snail家族转录抑制因子2(SNAI2)、血管内皮生长因子受体2(KDR)等在前列腺癌发生发展中起重要作用的关键基因。结论:通过深层次的生物信息挖掘或许可以让人们进一步了解前列腺癌的发生发展,为将来前列腺癌的诊断及治疗提供新的靶点。
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编辑人员丨1周前
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基于单细胞转录组测序探讨小鼠脉络膜新生血管内皮细胞的病理特征
编辑人员丨1周前
目的:基于单细胞转录组测序(scRNA-seq)探讨小鼠脉络膜新生血管(CNV)中内皮细胞(EC)的分子表达与病理特征。方法:取6只6~8周龄C57BL/6小鼠按照随机数字表法随机分为2个组,每组3只,处死后摘取双眼眼球,分别采用剪碎脉络膜巩膜复合体法和刮取脉络膜法分离脉络膜组织,采用胰蛋白酶/Ⅰ型胶原酶37 ℃连续消化制得单细胞悬液,流式细胞术检测细胞活率及EC比例,确定单细胞悬液制备方法。选取6只小鼠随机分为正常对照组和CNV组,每组3只,其中CNV组小鼠建立激光诱导的CNV模型;于造模后7 d制备单细胞悬液,采用10xGenomics进行单细胞分离并构建测序文库,Illumina Novaseq6000进行高通量测序,获得基因表达矩阵;根据文献报道并参考Cellmarker数据库定义细胞亚群;选取EC亚群进行拟时序分析,生成各个细胞分化状态(State)的基因表达矩阵,筛选CNV-EC并初步分析表达特征。另选取6只小鼠建立CNV模型,于造模后7 d取小鼠眼球制备冰冻切片,免疫荧光染色检测EC标志物Pecam1与线粒体外膜蛋白Tomm20、mt-Co1和毛细血管标志物Kdr、Plvap的共定位及面积占比情况,并统计血管直径。结果:剪碎复合体和刮取脉络膜所制备单细胞悬液的细胞活率分别为99.4%和99.1%,符合测序要求;流式细胞术检测EC占比约为1.58%。scRNA-seq结果显示,正常对照组和CNV组小鼠脉络膜均包含13个细胞亚群,与正常对照组比较,CNV组视锥/视杆细胞、EC和造血系细胞比例增加,视网膜色素上皮(RPE)细胞和施万细胞比例相应减少。在所有细胞亚群中,EC比例为18.40%。EC拟时序分析显示,脉络膜EC可分为4个State,CNV组中位于State 2状态的EC比例为29.1%,较正常对照组的9.5%明显升高;差异基因分析显示,State 2 EC中线粒体相关基因 mt-Nd4和 mt-Atp6等表达上调而毛细血管基因 Kdr和 Esm1等表达显著下调。免疫荧光染色结果显示,CNV区域内Tomm20和mt-Co1在Pecam1阳性EC内表达分布面积比例分别为(19.50±4.68)%和(4.64±2.82)%,明显高于正常区域的(3.00±2.09)%和(0.18±0.34)%,差异均有统计学意义( t=7.88、3.84,均 P<0.01)。CNV区域内Kdr和Plvap在Pecam1阳性EC内表达面积比例分别为(1.50±0.29)%和(0.79±0.97)%,明显低于正常区域的(31.30±5.44)%和(10.43±2.28)%,差异均有统计学意义( t=13.40、9.48,均 P<0.01)。CNV区域血管直径为(5.52±1.85)μm,明显大于正常区域的(4.21±1.84)μm,差异有统计学意义( t=9.57, P<0.001)。 结论:CNV发生时,脉络膜组织中EC比例增加,CNV-EC呈现线粒体代谢活化和毛细血管特性丢失的病理特征,提示EC线粒体活化可能在CNV生成中具有一定的作用。
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编辑人员丨1周前
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2型糖尿病肾病肾小球病变关键基因的生物信息学研究
编辑人员丨1周前
目的:基于生物信息学技术筛选2型糖尿病肾病(DN)肾小球病变差异表达基因,并探讨其在分子过程中可能的途径。方法:筛选基因表达公共数据库(GEO)中DN相关基因芯片数据集GSE96804,采用R 3.6.2软件分析在DN肾小球与正常肾小球中差异表达的基因。对筛选得到的差异基因进行基因本体论(GO)功能富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)信号通路分析。应用蛋白-蛋白相互作用数据库(String)11.0及Cytoscape 3.7.2软件分析关键基因及其相关通路。结果:通过生物信息学方法得到168个差异表达基因,筛选后得到7个关键基因ALB、FN1、EGF、PTGS2、PLG、KDR、LOX,其中ALB、EGF、PLG直接作用于肾小球。差异基因的GO富集分析主要表现在细胞外基质组织、细胞外结构组织、血小板脱颗粒等生物过程,细胞外基质、分泌颗粒腔、血小板α颗粒等细胞组成,分子伴侣结合、铜离子结合、抗氧化活性等分子功能。主要调控与脂肪酸降解信号通路、CYP酶相关的外源性物质代谢及药物代谢信号通路相关的代谢过程。结论:本研究从肾小球病变的角度进行生物信息学分析,有利于了解DN发生的潜在分子机制,为进一步验证研究提供参考。
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编辑人员丨1周前
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原发性心脏血管肉瘤13例临床病理学特征及分子遗传学分析
编辑人员丨1周前
目的:探讨原发性心脏血管肉瘤(primary cardiac angiosarcoma,PCAS)的临床病理学特征及分子遗传学特点,分析KDR突变与PCAS临床病理特点的相关性。方法:选择首都医科大学附属北京安贞医院病理科2007年1月至2021年12月间13例PCAS,分析临床病理特征、诊断、鉴别诊断及预后等,行二代测序,基于所得结果对KDR(VEGFR2)进行免疫组织化学染色,结合国内外文献分析讨论。结果:男性8例,女性5例,平均年龄45岁。肿瘤原发于右心房10例、左心房2例、右心室1例。组织学形态以低分化为主(11例),梭形或圆形细胞增生呈实片状,细胞明显异型,核分裂象易见,伴大片坏死;高-中分化2例,可见血管腔形成,5例两种分化构象同时存在。免疫表型上,CD34、CD31、Fli1、ERG及波形蛋白均呈弥漫强阳性,上皮样血管肉瘤广谱细胞角蛋白阳性,Ki-67阳性指数3%~90%不等,且Ki-67阳性指数与血管肉瘤分化程度及分级具有正相关性( P<0.05)。所有病例均经手术治疗,至随访结束,1例存活,2例失访,余10例平均生存期4.6个月。最终对筛选后的7例样本行二代测序,结果KDR与NF1突变的均3例,VEGFR2表达与PCAS分化程度及分级无明显相关性( P>0.05),且VEGFR2的免疫组织化学无法区分PCAS是否发生KDR突变。 结论:PCAS好发于右心房,组织形态以低分化为主,Ki-67阳性指数有助于肿瘤分化程度及分级的判断。PCAS的发生发展可能与KDR突变所涉及的通路有关,但KDR突变与PCAS临床病理特点无明确相关性,且免疫组织化学染色不能代替基因检测来判断肿瘤是否发生KDR突变。
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编辑人员丨1周前
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血小板源性生长因子B在胃癌组织的表达及其临床意义
编辑人员丨1周前
目的:基于单细胞测序技术解析血小板源性生长因子B(PDGFB)在胃癌组织中的表达及其临床意义。方法:选用3对胃癌及配对的癌旁组织样本进行单细胞转录组测序(scRNA-seq)。CellTypist对过滤后的单细胞表达数据进行亚群分类,使用Wilcoxon rank-sum对测序数据进行拟时序分析,探究不同细胞簇中PDGFB的差异表达。通过癌症基因组图谱(TCGA)及免疫组织化学技术(IHC)分析PDGFB在胃癌组织中的表达。收集68例胃癌患者临床数据,采用单因素和多因素Cox比例风险回归模型确定影响胃癌患者预后的独立因素。结果:scRNA-seq分析发现,PDGFB与4种促血管生成因子(FLT4、FLT1、TEK、KDR)在胃癌组织中均显著高表达(PDGFB与4种胃癌组织中的表达显著高于在癌旁组织中的表达,PDGFB在胃癌组织中的相对表达量为2.907,FLT4的相对表达量为2.293,FLT1的相对表达量为2.049,TEK的相对表达量为1.851,KDR的相对表达量为1.843, F=19.399, P<0.01);不同细胞亚群的标记基因分析显示,PDGFB在内皮细胞中显著高表达(PDGFB在内皮细胞中的表达显著高于其他细胞,内皮细胞中相对表达量为2.533,成纤维细胞中相对表达量为0.872,巨噬细胞中相对表达量为1.391,组织干细胞中相对表达量为1.618, F=8.945, P<0.01)。TCGA和IHC分析表明,PDGFB在胃癌组织中的表达显著高于癌旁组织(PDGFB在胃癌组织中阳性率为66.18%(45/68),癌旁组织阳性率为17.65%(12/68), χ2=32.89, P<0.05),并且PDGFB高表达的患者术后5年生存率显著低于PDGFB低表达的患者(PDGFB高表达患者中位生存时间为20个月;PDGFB低表达患者中位生存时间为58个月, χ2=17.64, P<0.05)。多因素Cox回归分析显示,PDGFB的表达在胃癌患者的不同年龄、肿瘤大小、T分期、肿瘤分期均存在显著性相关性[风险系数( HR)=1.950,95%可信区间( CI)=1.101~3.455, P<0.05; HR=5.102,95% CI=2.566~10.146, P<0.05; HR=2.645,95% CI=1.116~6.268, P<0.05; HR=3.985,95% CI=1.971~8.058, P<0.05; HR=6.820,95% CI=1.552~29.967, P<0.05],为总生存期相关的危险因素。 结论:PDGFB在胃癌中高表达,并且PDGFB的高表达与胃癌患者的不良预后明显相关。
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编辑人员丨1周前
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基于血管化机制构建萎缩型骨不连类器官芯片与初步实验研究
编辑人员丨1周前
目的:构建基于血管化机制的骨不连类器官芯片,并探讨无菌性骨不连发生机制。方法:设计半开放微流控芯片,实现人骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stromal cells,BMSC)、人胚肺成纤维细胞(human fetal lung fibroblast 1,HFL1)与人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVEC)共培养,建立三维器官芯片体系。设置HFL1与HUVEC不同比例与BMSC共培养,分为对照组(HFL1∶HUVEC=1∶1)、纤维化组(HFL1∶HUVEC=3∶1)与血管化组(HFL1∶HUVEC=1∶3)。通过碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、茜素红(alizarin red)染色观察BMSC成骨分化情况,qPCR分析成骨标志基因 SP7、 RUNX2、 ALPL、 BGLAP及血管化相关基因 KDR、 VWF转录情况,Western blot检测成骨标志蛋白RUNX2和ALP表达水平。 结果:BMSC、HFL1和HUVEC共培养体系中BMSC正常生长且出现明显生物矿化行为,血管内皮细胞能够形成有序血管结构,证实体系构建成功。相较对照组,纤维化组BMSC成骨分化下降趋势不明显,矿化标志基因 ALPL和 BGLAP相对表达量为0.55±0.19、0.42±0.27,差异均有统计学意义( P<0.05);血管化组基因 KDR和 VWF下调,相对表达量为0.49±0.17、0.49±0.21,差异均有统计学意义( P<0.05)。相较对照组,血管化组BMSC成骨分化基因 SP7、 RUNX2、 ALPL和 BGLAP上调,相对表达量分别为2.91±0.52、3.83±1.87、3.22±1.29和5.21±1.46,差异均有统计学意义( P<0.05);血管化基因 KDR、 VWF上调,相对表达为8.24±2.84、5.32±1.67,差异均有统计学意义( P<0.05)。Western blot结果表明RUNX2、ALP在血管化组中表达增加,纤维化组中表达减少。 结论:骨不连类器官芯片能够部分模拟骨不连局部微环境,纤维化可能导致骨形成能力和血管化水平显著下降,是无菌性骨不连发生的潜在重要原因。
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编辑人员丨1周前
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杭州市淡色库蚊对拟除虫菊酯类杀虫剂的抗药性和击倒抗性基因突变检测
编辑人员丨1周前
目的:了解杭州市淡色库蚊对拟除虫菊酯类杀虫剂的抗药性,探究淡色库蚊的击倒抗性(knock down resistance,kdr)基因突变情况,为该地区淡色库蚊防治提供科学依据。方法:2022年9月,在杭州市上城区、拱墅区国家监测点不同方位采集淡色库蚊幼虫和蛹,在实验室饲养繁殖,按照世界卫生组织推荐的成蚊接触筒法和幼虫浸渍法测定其对3种常用拟除虫菊酯类杀虫剂(氯菊酯、溴氰菊酯、高效氯氰菊酯)的抗药性。提取单只淡色库蚊成蚊基因组DNA,经PCR扩增和Sanger测序,检测kdr基因突变情况。结果:杭州市淡色库蚊成蚊接触0.25%氯菊酯、0.025%溴氰菊酯和0.025%高效氯氰菊酯的24 h死亡率分别为20.00%(15/75)、17.33%(13/75)和18.67%(14/75),均表现为抗性。淡色库蚊幼虫对氯菊酯、溴氰菊酯和高效氯氰菊酯的抗性倍数分别为27.08、341.00和15.88倍。共检测183只拟除虫菊酯类杀虫剂诊断剂量下存活成蚊的kdr基因,其中180只成蚊检测出kdr基因第1014位点(L1014)的基因突变,突变率为98.36%;共检测42只拟除虫菊酯类杀虫剂诊断剂量下死亡成蚊的kdr基因,其中5只成蚊检测出kdr基因L1014的基因突变,突变率为11.90%。结论:杭州市淡色库蚊对氯菊酯、溴氰菊酯和高效氯氰菊酯均产生了不同程度的抗药性,且抗性蚊虫kdr基因也存在较高频率的突变。应加强对杭州市淡色库蚊抗药性监测,合理使用化学杀虫剂。
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编辑人员丨1周前
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肾癌血管新生与肿瘤干细胞的相关性探索
编辑人员丨1周前
目的:探索肿瘤血管新生与肾癌干细胞的相关性。方法:应用细胞原代培养方法提取分离在哈尔滨医科大学附属医院泌尿外科接受手术的肾透明细胞癌患者的肾癌干细胞(RCSCs),随后利用qRT-PCR和Western 印迹方法分别检测不同微血管密度(MVD)肾癌组织来源的肾癌干细胞标志物CD105、Sox2基因和蛋白表达水平。利用TCGA数据库数据,分析肿瘤血管新生标志物与肿瘤干细胞调控基因相关性。结果:高MVD肾癌组织来源的RCSCs中干细胞标志物CD105和Sox2基因分别升高(2.34±1.77)倍和(3.92±1.41)倍( PCD105<0.01, PSox2<0.05),蛋白水平升高(5.12±3.31)倍和(4.90±3.30)倍( PCD105<0.05, PSox2<0.01)。高达30%的干细胞促“干性”调控基因与血管新生基因CD31/PECAM1、KDR存在正相关关系,并且有64个基因同时与CD31/PECAM1和KDR基因存在强正相关关系( r>0.6, P<0.05)。 结论:肾癌高微血管密度与肾癌干细胞存在强相关性。
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编辑人员丨1周前
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肝癌中浆细胞标志基因对索拉非尼敏感性影响的临床研究
编辑人员丨1周前
目的:基于浆细胞标志基因构建肝细胞癌(HCC)预后风险模型并计算风险评分,探讨浆细胞标志基因对HCC患者预后及索拉非尼治疗敏感性的影响。方法:通过"Seurat"、"DoubletFinder"和"Harmony"等R包分析单细胞RNA测序数据,解析HCC免疫微环境细胞浸润图谱;利用CIBERSORT反卷积算法评估浆细胞在肝癌研究所(LCI)队列和癌症基因组图谱肝细胞癌(TCGA-LIHC)队列的浸润情况;通过单因素Cox-套索算法(LASSO)-多因素Cox构建基于浆细胞标志基因的预后风险模型。使用Oncopredict算法评估预后风险评分及浆细胞标志基因对索拉非尼敏感性的影响。Wilcoxon检验用于组间差异分析,Kaplan-Meier和Log-rank检验用于生存分析,皮尔森相关系数用于衡量两变量的相关性。结果:浆细胞高浸润在LCI队列[风险比( HR)=1.68,95%置信区间( CI):1.09~2.61, P<0.05]和TCGA-LIHC队列[ HR=1.64,95% CI:1.58~3.25, P<0.05]中均显示与HCC不良预后有关;与低风险组患者比较,高风险组患者的总生存期较差[ HR=2.27,95% CI:1.58~3.25, P<0.01],但高风险组患者索拉非尼半抑制浓度(IC 50)低于低风险组患者[12.87(3.11,43.27)比15.135(7.58,32.97), U=10 324, P<0.01],对索拉非尼治疗更敏感;浆细胞标志基因的表达与索拉非尼IC 50负相关[SEC61A1( R=-0.30, P<0.01);DNAJC1( R=-0.22, P<0.01);EIF5B( R=-0.17, P<0.01);DNAJB4( R=-0.22, P<0.01);ST6GALNAC4( R=-0.29, P<0.01);CCDC88A( R=-0.42, P<0.01)],且SEC61A1、ST6GALNAC4和CCDC88A与索拉非尼IC 50的相关性优于常用的索拉非尼疗效预测标志基因MAPK1、MAPK3和KDR(-0.30、-0.29、-0.42比-0.27、-0.21、-0.20)。 结论:HCC中浆细胞标志基因的表达与索拉非尼敏感性呈正相关,可作为预测索拉非尼反应的生物标志物。
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编辑人员丨1周前
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乳腺癌多通路基因检测及突变情况分析
编辑人员丨1周前
目的:研究中国女性乳腺癌患者多通路胚系基因突变分布及其与临床病理特征的相关性,丰富中国人群乳腺癌胚系基因突变数据库,为乳腺癌靶向药的应用提供实验室依据。方法:收集2017年1月至2019年7月北京大学人民医院乳腺外科经病理诊断确诊的148例乳腺癌女性患者的全血样本,发病年龄24~80岁。应用二代测序技术检测患者HR、MMR、BER、KDR通路相关基因的胚系突变情况,进行致病性判读,筛选出致病、可能致病和致病意义未明的突变,分析患者发病年龄、luminal分型、肿瘤大小、肿瘤转移情况、家族史等临床病理特征,采用χ 2 检验和Fisher 确切概率检验研究不同通路基因突变与临床病理特征的相关性。 结果:148例乳腺癌患者中,69例携带HR通路基因突变(包括致病、可能致病、致病意义不明3类突变),16例携带MMR通路基因突变,6例携带BER通路基因突变,8例携带KDR通路基因突变。HR通路的ATM基因突变与乳腺癌luminal分型呈相关性趋势( P=0.059),突变倾向于发生在HER2过表达型乳腺癌患者中。MMR通路的PMS2突变与肿瘤大小呈相关性趋势( P=0.060),突变倾向于发生在肿瘤直径>50 mm的患者中。KDR基因突变与乳腺癌luminal分型和家族史具有相关性( P=0.002, P=0.024)。 结论:中国女性乳腺癌人群BER、KDR、MMR、HR通路的基因突变检出频率依次升高。ATM、PMS2和KDR基因的胚系突变可能参与了中国女性乳腺癌的发生发展。乳腺癌多通路基因检测可为PARP抑制剂、曲妥珠单抗等靶向药物的使用提供实验室依据。
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编辑人员丨1周前
