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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5天前
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5天前
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ceRNA调控网络在肾细胞癌中的研究进展
编辑人员丨5天前
肾细胞癌(RCC)是最常见的肿瘤类型之一。30%的RCC患者出现临床表现时已进入晚期或发生转移,而经手术治疗后的RCC患者发展为复发转移性RCC的概率仍达20%~30%。有数据证明,我国RCC的发病率呈逐年上升趋势,且目前无行之有效的防治措施。竞争性内源RNA(ceRNA)假说作为一种全新的基因表达调控模式,通过lncRNA-miRNA-mRNA网络使分子转录物具有双向调节作用,因此成为癌症诊治中的研究热点。本文重点介绍了已验证的ceRNA参与RCC的生物学功能及其对RCC的发生发展所产生的影响,从而为该病的癌前诊断和预后判断提供潜在生物靶点。
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编辑人员丨5天前
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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5天前
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5天前
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应用单细胞测序识别银屑病致病相关的潜在生物标志物以及细胞互作关系
编辑人员丨5天前
目的:在单细胞水平上探究与银屑病致病相关的潜在生物标志物和细胞间的异质性水平。方法:对银屑病皮肤活检组织的单细胞测序数据进行质控、降维聚类及细胞亚群注释,以及对细胞类群进行差异基因(differentially expressed genes,DEGs)、细胞通讯及拟时序分析,并构建TFs-miRNA-hub基因调控网络。结果:基于多算法共鉴定出6个共同交集的hub基因,分别为 SPRR2A、 SPRR2D、 IL7R、 IL1RN、 IER3、 LCN2。KEGG显示其主要涉及NF-κB信号通路、TNF信号通路、MAPK信号通路等。在内皮细胞、成纤维细胞以及免疫细胞如朗格汉斯细胞、CD8 + T细胞、M1巨噬细胞、静息T细胞里 SPRRs基因表达量均显著上调,IL7R则主要在多种免疫细胞中过表达。成纤维细胞、树突状细胞、Treg细胞和CD8 + T细胞在银屑病皮损的含量显著增多( P=0.023、 P=0.007、 P=0.046、 P=0.028)。皮损组内细胞间的相互作用数量、强度和通路富集程度的活跃性均高于对照组,Treg细胞、CD8 + T细胞以及静息T细胞仅在银屑病组内与其他细胞有交互作用。拟时序分析显示免疫细胞主要分布在轨迹早期,单核细胞全程参与并在轨迹后期表达增加。除 IL7R的表达量随着拟时序变化而减少外,其余hub基因的表达量均一直增加。预测转录因子 NFKB1同时参与hub基因 SPRR2A、 IL1RN、 IL7R和 IER3的调控。 结论:SPRRs基因和 IL7R的过度表达以及多种免疫细胞如Treg细胞、CD8 + T细胞、静息T细胞以及单核细胞的交互作用可能通过MAPK和NF-κB途径参与银屑病的关键致病过程。本研究结果可为进一步研究银屑病的致病机制奠定理论依据。
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编辑人员丨5天前
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糖尿病性心肌病小鼠心肌组织差异表达环状RNA的探讨
编辑人员丨5天前
目的:鉴定糖尿病性心肌病(DCM)小鼠心肌组织差异表达的环状RNA(circRNA),并分析其可能的生物学功能及调控网络。方法:C57BL/6小鼠,雄性,8周龄,体重21~27 g。选取8只小鼠作为正常组,15只进行建模。通过腹腔注射链脲佐菌素建立糖尿病小鼠模型。注射1周后,测定小鼠空腹血糖水平,经检测12只小鼠建模成功。在相同的实验室条件下饲养小鼠12周,通过超声心动图检测小鼠的心脏结构和功能,筛选出左心室射血分数≤60%,且二尖瓣舒张早期最大血流速度与心房收缩期最大血流速度比值(E/A)≤1.6的糖尿病小鼠作为DCM组( n=3)。于DCM组确立当天麻醉后处死正常组和DCM组小鼠,取出心脏,从心肌组织中提取RNA备用。采用高通量测序对DCM组和正常组小鼠心肌组织中的RNA进行测序和鉴定分析,并利用DeSeq2进行差异性分析,通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)在组织水平上对分析结果进行验证,并对鉴定的差异circRNA进行GO分析和KEGG通路分析。通过微小RNA(miRNA)靶基因预测软件进行差异表达circRNA-miRNA相互作用预测。 结果:DCM小鼠心肌组织中共鉴定出63种差异表达circRNA。RT-qPCR验证结果示同源性分析筛选出的16种差异表达circRNA中8种组织水平的表达与测序结果一致,其中7种表达上调、1种表达下调。KEGG通路分析结果示,上调的circRNA主要与腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)信号通路以及细胞间的黏着连接通路有关,下调的circRNA主要与心肌病有关。GO功能分析显示,上调表达的circRNA在分子功能方面主要与离子、蛋白质、激酶等因子的结合过程有关,并且在细胞组分方面参与调节细胞内结构尤其是细胞器的构成。分子功能与细胞组分方面的功能分析显示,上调的circRNA与细胞组分起源、募集、组织的生物学过程相关,并由此参与细胞生物学过程的调控;下调的circRNA在分子功能方面与催化活性相关,也与蛋白激酶的结合过程、转移酶及钙调蛋白的活性有关,在细胞组分方面与收缩性纤维的组分、肌原纤维的构成密切相关,而在富集的生物学过程GO分析术语中,包括赖氨酸肽基修饰、肌节的构成、肌原纤维的装配、心肌组织的形态学发育、心肌肥厚等生物学过程。本研究鉴定的差异表达circRNA均存在miRNA的结合位点,且部分miRNA与保护心肌细胞正常生理功能、抗氧化应激损伤、抑制心肌细胞凋亡以及抗心肌肥厚有关。结论:DCM小鼠心肌组织中circRNA存在差异表达,且其与DCM的发生发展密切相关。
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编辑人员丨5天前
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脓毒症患者外周血中lncRNA和miRNA表达谱及功能分析
编辑人员丨5天前
目的:本研究利用二代测序(next-generation sequencing, NGS)技术,对脓毒症患者外周血液进行测序分析,探讨非编码小RNA(microRNA, miRNA)和长链非编码RNA(long noncoding RNA, lncRNA)的差异表达及其功能网络。方法:本研究采集2021年6月至9月在盐城市第一人民医院招募的重症医学科7例泌尿系统感染的脓毒症患者和3例健康职工志愿者的全血进行NGS分析,筛选差异表达的mRNA、lncRNA和miRNA,并对差异表达进行生物信息学分析(差异倍数FC>2, P<0.01)。本研究筛选并下载GEO数据库中4个脓毒症患者基因组数据集,筛选共同差异表达基因,对筛选基因进行京都基因组百科全书分析。使用Cytoscape 3.7.0进行构建miRNA-mRNA和IncRNA-miRNA-mRNA网络。 结果:差异表达mRNAs主要富集于炎症反应相关通路。131个差异基因显著富集在PD-1/PD-L1信号通路,发现调控PD-1/PD-L1信号通路的TLR2、LAT和CD247等靶基因,以及参与调控的miRNA(hsa-miR-370-3p、hsa-miR-3619-3p、hsa-miR-4488)。初步发现lncRNA(TCONS-0026560、TCONS-00234402、TCONS-00260914、TCONS-00265581、TCONS-00360886)通过竞争性抑制miRNA(hsa-miR-370-3p、hsa-miR-3619-3p、hsa-miR-4488)参与调控TLR2、LAT和CD247表达。结论:PD-1/PD-L1通路在启动和促进免疫抑制中发挥的重要作用,为脓毒症的治疗确定新的目标和治疗靶点。
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编辑人员丨5天前
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二甲双胍对2型糖尿病患者miRNA表达的影响及作用靶点预测研究
编辑人员丨5天前
目的:研究二甲双胍对2型糖尿病患者微小RNA(miRNA)表达水平的影响,并利用网络药理学进行分析,预测其治疗作用潜在的靶点及途径。方法:筛选本院入院治疗的初发2型糖尿病患者15例,住院期间及出院后均规律服用盐酸二甲双胍片。患者服药6个月后,对比其用药前后血清基质金属蛋白酶(MMP)-9、转化生长因子(TGF)-β1及心肌纤维化相关miRNA的表达水平。对呈现统计学差异表达的miRNA进行基因本体论(GO)和KEGG通路富集分析,并构建差异表达miRNA对应靶基因信使RNA(mRNA)网络图。结果:患者用药后,血清MMP-9水平较用药前明显下降( P<0.05)。二甲双胍可显著下调患者血清人类微小RNA(hsa-miR) 29a-3p、hsa-miR133a-5p、hsa-miR21-5p、hsa-miR30c-5p、hsa-miR1-3p表达水平( P<0.05或 P<0.01)。GO和KEGG分析结果显示,差异表达miRNA主要集中在内质网腔、突触、基膜等细胞组分中,通过胶原分解代谢过程、短时神经元突触可塑性调节、轴突延伸等生物过程来发挥Rho GTP酶(Rho GTPase)结合、参与细胞外基质结构成分等分子功能;其主要富集于糖尿病并发症晚期糖基化终末产物-糖基化终末产物受体(AGE-RAGE)信号通路、肿瘤坏死因子(TNF)信号通路、Wnt信号通路等多种细胞信号转导通路。miRNA-mRNA网络分析结果显示,与差异表达miRNA对应mRNA共230个。 结论:二甲双胍可通过下调相关miRNA表达,参与相关细胞信号通路转导,调控染色质、核酸结合及酶活性过程而发挥其治疗2型糖尿病的作用。
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编辑人员丨5天前
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子痫前期孕妇胎盘组织中circRNA表达谱及circRNA-miRNA-mRNA相互作用网络分析
编辑人员丨5天前
目的:通过高通量测序鉴定子痫前期(PE)孕妇胎盘组织中环状RNA(circRNA)的表达谱,构建circRNA-微小RNA(miRNA)-信使RNA(mRNA)相互作用网络,揭示PE发病的相关通路及调控机制。方法:收集2019年11月至2021年6月在四川大学华西第二医院分娩的42例PE孕妇(PE组)和30例正常妊娠孕妇(对照组)的临床资料并采集其胎盘组织。(1)采用高通量测序技术建立其中5对PE组和对照组孕妇胎盘组织中的差异表达circRNA谱。(2)实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术验证其中6个差异表达circRNA在PE组和对照组胎盘组织中的表达水平。(3)使用生物信息学方法预测靶miRNA和分析共表达mRNA,构建竞争性内源RNA(ceRNA)网络;并对差异表达circRNA进行基因本体(GO)功能注释分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路分析。(4)采用logistic回归分析、Pearson相关、Kendall tau-b相关分析检验3个差异表达circRNA与PE发生风险、临床特征的相关性。(5)选择circRNA_05393进行后续功能研究,使用小分子干扰RNA、过表达质粒分别敲低或提高滋养细胞系HTR-8/SVneo细胞中circRNA_05393的表达水平,采用穿膜小室(transwell小室)体外实验检测细胞的迁移、侵袭能力,活细胞计数法检测细胞的增殖能力,细胞成管实验检测细胞的成管能力。结果:(1)高通量测序发现了72个差异表达circRNA,其中35个上调,37个下调。(2)qRT-PCR技术检测显示,与对照组比较,PE组孕妇胎盘组织中circRNA_00673(分别为1.306±0.168、2.059±0.242; t=2.356, P=0.021)和circRNA_07796(分别为1.275±0.232、1.954±0.230; t=2.018, P=0.047)的表达水平显著升高,而circRNA_05393(分别为1.846±0.377、0.790±0.094; t=3.138, P=0.002)的表达水平显著降低。(3)circRNA-miRNA-mRNA相互作用网络中包含3个circRNA、8个miRNA和53个mRNA。GO分析显示,生物过程方面主要富集于铁离子稳态、动作电位膜去极化和神经元动作电位等通路,细胞组分方面主要富集于皮质细胞骨架,质膜成分等,分子功能方面主要富集于电压门控钠通道活性、碱性氨基酸跨膜转运蛋白活性等。KEGG信号通路富集分析显示,相互作用网络中的mRNA主要富集于补体和凝血级联反应、甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢,p53信号通路,过氧化物酶体增殖物激活受体信号通路。(4)logistic回归分析结果显示,circRNA_05393表达下调是PE发生的危险因素( OR=0.044,95% CI为0.003~0.596; P=0.019);相关性分析结果显示,circRNA_05393与PE孕妇的收缩压、舒张压显著相关( P均<0.05)。(5)敲低或过表达circRNA_05393显著降低或增加HTR-8/SVneo细胞的迁移、侵袭能力( P均<0.05),但对细胞成管能力、增殖能力无显著影响( P均>0.05)。 结论:胎盘组织中circRNA表达谱的构建、circRNA-miRNA-mRNA相互作用网络的探索为揭示特定circRNA在PE发生中参与的调控机制提供了可能。抑制circRNA_05393可能通过减少滋养细胞的迁移和侵袭来参与PE的进展。
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编辑人员丨5天前
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支气管肺发育不良中新型miRNA-TF-mRNA共调控网络的鉴定
编辑人员丨5天前
目的:筛选与新生儿支气管肺发育不良(BPD)发病相关的关键转录因子(TF)、微小核糖核酸(miRNA)和信使核糖核酸(mRNA),并构建了调控网络。方法:从高通量基因表达数据库GEO获取mRNA芯片数据集GSE108756,筛选出的差异表达基因(DEGs)进行京都基因和基因百科全书(KEGG)、基因本体注释(GO)功能富集分析;参照HumanTFDB数据库获取与DEGs对应的TF后利用cytoHubba插件筛选出degree值前10的Hub TF;通过hTFtarget数据库找出Hub TF中7个TF所对应的靶基因;在GSE108756中获取7个TF及其靶基因所对应的探针表达量后做相关性分析,筛选出最终纳入研究的6个Hub TF及所对应的正相关TF-mRNA关系队;利用Targetscan Human数据库获取靶向调控6个Hub TF的miRNAs,并与miRNA芯片数据集GSE166762差异miRNAs取交集后匹配出负向调节的miRNA-TF关系队,最后构建BPD患儿潜在miRNA-TF-mRNA调控网络,进一步筛选出关键miRNA、mRNA。结果:共筛选出201个差异表达基因,KEGG富集结果主要涉及B细胞受体信号通路、造血系统、原发免疫缺陷等作用,GO功能富集分析主要富集在B细胞增殖活化及免疫应答调节细胞表面受体等生物学过程中。与Hub TF(EBF1、TCF4、JUN、BCL11A、SPIB、E2F1)表达谱强关联的正相关下游靶基因有159个,负相关的上游miRNA有120个。BPD患儿发病潜在的关键miRNA-TF-mRNA网络包括has-miR-217-TCF4-Pou2AF1、has-miR-150-5p-E2F1-ADM。结论:本研究构建了新生儿BPD的miRNA-TF-mRNA共调控网络,从转录调控的崭新视角为揭示BPD发病机制奠定理论基础。
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编辑人员丨5天前
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子宫内膜异位症患者异位内膜组织中差异表达microRNA的筛选
编辑人员丨5天前
目的:探讨微小 RNA(microRNA,miRNA)在子宫内膜异位症(endometriosis,EMS)患者异位内膜组织中的表达特征。方法:收集2018年4月至2019年10月期间于厦门大学附属第一医院妇产科就诊EMS 患者异位内膜组织和对照组在位内膜组织开展实验。利用Illumina平台的miRNA测序检测内膜组织中 miRNA的表达情况。通过生物信息学分析差异表达的miRNAs及其潜在靶基因在EMS发生、发展中的作用。结合文献挑选6个具有显著差异的miRNAs(miR-98-5p、let-7c-5p、miR-495-3p、miR-200b-3p、miR-200c-3p、miR-148b-3p),应用实时荧光定量逆转录聚合酶链反应(quantitative real-time polymerase chain reaction,qRT-PCR)进行验证,并在构建miRNA-基因调控网络后初步验证其潜在靶基因。结果:测序结果显示,相比对照组,EMS患者异位内膜组织中有69个miRNAs出现差异表达(差异倍数>1.5, P<0.05),其中表达上调22个,表达下调47个。基因本体分析显示,差异表达的miRNAs所调控的靶基因在生物学过程中集中在与蛋白质修饰、发育调控、细胞代谢和形态结构等相关。KEGG pathway分析显示,靶基因富集于蛋白质功能、自噬、AGE-RAGE及MAPK信号通路中。qRT-PCR结果显示miR-98-5p、let-7c-5p、miR-200b-3p、miR-200c-3p的表达情况与测序结果一致。miRNA-基因共表达网络显示 miRNAs与所预测的靶基因间的相互关系。miRNAs潜在靶基因的qRT-PCR验证结果显示,miR-200b-3p、miR-200c-3p与 ZEB2呈负相关,miR-98-5p与 PGRMC1呈负相关,miR-98-5p、let-7c-5p与 ADIPOR2呈正相关。 结论:miR-98-5p、let-7c-5p、miR-200b-3p和miR-200c-3p在EMS患者异位内膜组织中存在显著差异表达,可能参与EMS的发生、发展。
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编辑人员丨5天前
