WGCNA与机器学习算法识别结直肠癌发病机制中潜在PANoptosis关键基因

目的:利用生物信息学与机器学习算法筛选结直肠癌(CRC)发病机制中的PANoptosis关键基因,开发并验证与CRC相关的多基因预测模型。方法:基于基因表达综合数据库(GEO)中CRC基因芯片筛选CRC组织与正常组织差异表达基因(DEGs)。利用加权基因共表达网络分析(WGCNA)筛选疾病特征模块基因。采用最小绝对值收敛和选择算子(LASSO)算法、支持向量机-递归特征消除(SVM-RFE)和随机森林算法获得枢纽基因,并取PANoptosis相关基因的交集,获得PANoptosis关键基因,构建预测CRC的列线图模型。使用受试者工作特征(ROC)曲线确定PANoptosis关键基因及列线图模型的诊断价值。结果:共获得4个PANoptosis关键基因,即细胞周期蛋白依赖性激酶1(CDK1)、二肽酶1(DPEP1)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶7(CASP7)和半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶8(CASP8)。基于4个PANoptosis关键基因,在训练集构建nomogram图,其校准预测曲线与标准曲线贴合较好,且在预测CRC发生的临床效能上表现良好。在验证集也证实了上述结果。在训练集和验证集中均...     

基于PPI网络预测和验证结直肠癌相关Hub基因

目的:通过PPI网络分析确定CRC相关Hub基因,为CRC靶向治疗提供一定参考。方法:从OpenTargets数据库获得CRC相关基因,使用Metascape对基因集进行富集分析,确定基因集富集术语。采用STRING数据库及CytoScape构建PPI网络,采用MCODE寻找PPI网络中的功能模块（子网）。根据功能模块中节点的网络属性确定Hub基因,通过文献法和GEPIA数据库对Hub基因进行验证。结果:共得到CXCL8、ERBB2、CYCS 3个Hub基因,它们均与CRC的发生和发展有一定关系,。它们均在CRC组织与正常组织中存在差异表达,并与CRC患者的总体生存时间相关。结论:基于PPI的网络分析可准确预测CRC相关Hub基因和为CRC靶向治疗提供参考。     

桑色素通过抑制MMP9表达改善慢性阻塞性肺疾病

目的 探讨桑色素通过调控基质金属蛋白酶9(MMP9)对慢性阻塞性肺疾病(COPD)动物和细胞模型的影响。方法 运用SwissTargetPrediction数据库预测桑色素的基因靶点；GeneCards、OMIM及DisGenet数据库对COPD的风险基因进行预测并且借助Venny在线网站对COPD相关基因靶点和桑色素基因靶点取交集；利用String数据库完成蛋白质互作用(PPI)分析并借助Cytoscape 3.8.2软件完成拓扑学分析；借助分子对接技术对药物成分-基因靶点的对接情况进行验证；构建COPD大鼠模型并且验证桑色素对COPD大鼠模型的治疗作用；构建COPD细胞模型并且干预细胞中MMP9的表达；流式细胞术检测细胞凋亡率；ELISA检测炎性因子浓度。结果 SwissTargetPrediction数据库预测得到96个桑色素的基因靶点，GeneCards、OMIM、DisGenet数据库预测得到7 122个COPD的基因靶点，取交集得到67个桑色素和COPD的共同作用基因靶点；拓扑学分析显示交集基因靶点中互作用较强的前5个基因靶点为SRC、MMP9、MMP2、PTGS2、FUR...     

miR-181b-5p在胆绿素治疗脑缺血再灌注损伤中的靶基因预测及鉴定

目的:对Small RNA测序中筛选出的mo-miR-181b-5p进行靶基因预测、生物信息学分析及鉴定,以期为miR-181b-5p在胆绿素治疗大鼠脑缺血再灌注损伤中的生物学作用奠定基础.方法:分别用TargetScan、miRDB、miRwalk 3个数据库预测mo-miR-181b-5p的靶基因,取3个数据库的交集靶基因进行基因功能富集分析(gene ontology)及信号通路富集分析(KEGG pathway analysis).采用双荧光素酶基因报告实验对靶基因进行验证,同时通过RT-QPCR和Western blot检测大鼠血管内皮细胞中过表达miR-181b-5p后内皮细胞特异性分子1(Esm1)的表达变化.结果:3个数据库交集的靶基因共有28个,这些交集靶基因主要富集于调节刺激反应(P=0.013)、调节细胞增长(P=0.014)、积极调控(P=0.048)等生物过程GO条目中;而细胞成分层面主要富集于细胞内膜结合细胞器(P=0.045)、黏附连接(P=0.049)等GO条目中;分子功能层面,靶基因主要富集于与mRNA 5'-UTR结合(P=0.017)、受体结合(P=0.032)、蛋白质结合(P=0.046)等GO条目中.信号通路主要富集于突触小泡循环(P=0.024)、基础转录因子(P=0.040)、RIG-I样受体信号通路(P=0.047)等通路中.双荧光素酶基因报告实验结果揭示了miR-181b-5p可以靶向调控Esm1基因.另外,RT-QPCR和Western blot结果显示在大鼠血管内皮细胞中过表达miR-181b-5p可负向调控Esm1.结论:mo-miR-181b-5p可能通过靶向调控Esm1基因而在胆绿素治疗大鼠脑缺血再灌注损伤中发挥生物活性作用.     

转录因子Ascl2调控Acss1/3的表达影响结直肠癌患者预后

转录因子Ascl2作为WNT信号靶基因,可影响结直肠癌（CRC）前体细胞干性特征,探讨其能否调控短链脂肪酸β-氧化而影响CRC患者的预后。方法 下载稳定干扰Ascl2表达的CRC LS174T细胞（sh-Ascl2/LS174T）的mRNA及miRNA差异表达数据（GSE69036和GSE34926）分析其靶基因;应用RT-PCR方法和Western 印迹定量检测sh-Ascl2/LS174T及对照细胞中的Ascl2、Acss1和Acss3的mRNA表达水平,以及Ascl2和Acss1蛋白表达水平,从GSE44076表达数据和UALCAN数据比较在正常结直肠粘膜、CRC组织和不同临床病理分期的肿瘤组织的表达水平差异;TCGA数据库下载548例CRC患者基因 mRNA表达量及相关临床信息,用Spearman等级相关分析表达相关性,Kaplan-Meier法进行生存分析,Cox回归分析评估危险因素。结果 sh-Ascl2/LS174T细胞中Acss1的mRNA较对照细胞下调2.08倍,miR-4282表达水平下调2.069倍。RT-PCR定量检测sh-Ascl2/LS174T细胞中Acss1的mRNA和miR-4282水平明显下降(P＜0.01), Acss3的mRNA水平明显升高(P＜0.05);Acss1和Ascl2蛋白水平较对照细胞均明显下降。CRC组织Ascl2和Acss1的mRNA水平明显高于癌旁结直肠粘膜组织(P＜0.001),而Acss3明显低于癌旁结直肠粘膜组织 (P＜0.001);CRC组织中Ascl2与Acss1的mRNA表达水平呈正相关,与Acss3的表达水平呈负相关(均P＜0.001)。Ascl2和Acss3表达水平与疾病特异性生存期（DSS）、总体生存期（OS）、无进展生存期（PFS）无关,Acss1高表达组比低表达组的DSS (P=0.0389)和OS (P=0.04)明显降低。Ascl2与Acss1基因异常表达、Ascl2、Acss1和Acss3基因异常联合表达与CRC患者的DSS存在显著的联系(P=0.0377和P=0.0161),Ascl2、Acss1和Acss3三个基因的联合异常表达是影响CRC患者DSS的危险因素之一(P=0.043)。结论Ascl2对CRC细胞中的Acss1/3的表达可能具有调控作用而导致其短链脂肪酸β-氧化的重编程,它们的联合异常表达可以一定程度预测CRC患者的预后     

生物信息学预测橘皮素治疗结直肠癌核心基因

目的 通过生物信息学分析筛选橘皮素治疗结直肠癌(CRC)的mRNA核心基因并利用生存分析方法验证mR-NA核心基因对CRC的预测效果.方法 使用DMSO溶剂和橘皮素处理CRC的HCT116细胞48 h后进行RNA测序.将测序结果进行预处理和差异表达分析.从差异表达基因中筛选lncRNA关键基因,建立相应的lncRNA-...     

基于网络药理学和分子对接探讨真武汤治疗慢性肾衰竭的作用机制

目的:利用网络药理学和分子对接方法探讨真武汤治疗慢性肾衰竭( CRF)的作用机制.方法:采用TCMSP数据库筛选真武汤中有效成分及靶点,并将靶点导入Uniprot数据库匹配基因名.利用OMIM、Drugbank、Genecards、CTD数据库筛选CRF靶点并与真武汤靶点取交集.将交集靶点导入STRING数据库进行PP...     

CRC候选关键基因及潜在疗效中药生物信息学分析

目的生物信息学分析寻找大肠癌(CRC)生物标志及治疗CRC的潜在中药。 方法检索并分析GEO数据库CRC相关的3个基因芯片(GPL27956、GSE128435和GSE156355),对差异表达基因(DEG)行GO与KEGG通路富集分析,从DEG中筛选关键基因,根据受试者工作特征曲线(ROC)下面积(AUC)值评估关键基因的诊断效能,绘制生存曲线,通过Coremine Medical对关键基因进行中药预测。 结果共得到41个DEG,4个关键基因(CD27、NEIL1、NLRP3、PRKACB),其中CD27、PRKACB、NEIL1表达预测CRC组织类型的AUC分别为0.889、0.889和0.833,CD27表达水平与CRC患者总生存期呈正相关。筛选出虎掌南星、秦皮、人参花等可能为CRC治疗潜在的分子药物来源。 结论筛选出了CRC候选关键基因及其潜在疗效相关中药,为CRC临床治疗的新靶点及新药研发提供了方向。     

基于黄芩汤治疗结直肠癌作用机制的网络药理学和分子对接分析

目的：通过网络药理学和分子对接技术分析黄芩汤治疗结直肠癌（CRC）的潜在作用靶点,阐明其相关分子机制。方法：基于中药系统药理学数据库与分析平台（TCMSP）构建黄芩汤活性成分和作用靶点数据集,通过GeneCards、人类在线孟德尔遗传（OMIM）、药物遗传学和药物基因组学知识库（PharmGKB）等数据库构建CRC疾病相关靶点数据集。利用R软件、Cytoscape软件和STRING数据库构建药物-疾病靶点交集、黄芩汤中药复方调控网络和蛋白-蛋白互作（PPI）网络。利用R软件和Metascape平台进行基因本体论（GO）功能富集分析和京都基因与基因组百科全书（KEGG）信号通路富集分析。采用AutoDock和PyMol软件进行分子对接验证,评估配受体结合情况。结果：筛选黄芩汤有效活性成分136个,黄芩汤治疗CRC的潜在靶点242个,核心靶点18个,基于信号通路分析获得CRC密切相关核心关键靶点5个,分别为蛋白激酶B1 (AKT1)、丝裂原活化蛋白激酶3 (MAPK3)、原癌基因FOS、肿瘤蛋白P53 (TP53)和原癌基因MYC。GO功能富集分析,主要参与多种细胞应激反应的生物过程。KE...     

M1型巨噬细胞参与炎症反应的生信分析

目的:利用生物信息学预测与M1型巨噬细胞参与炎症反应有关的关键基因，以及调控该基因的miRNA。方法:NCBI-GEO数据库筛选人源单核巨噬细胞表达谱，使用GEO2R筛选差异表达基因，通过WebGestalt数据库对上述基因进行GO和KEGG功能富集分析，STRING 11.0数据库构建蛋白质相互作用网络，并应用Cytoscape 3.7.2软件进行可视化分析，采用Cyto Hubba插件最终圈定HUB基因，利用mirWalk数据库和miRcode数据库预测靶向调控HUB基因的miRNA。结果:(1)GEO数据库共筛选出123个高表达差异基因，7个低表达基因；(2)经Cytoscape分析得到前20个最关键的枢纽基因，并圈定与炎症相关的基因STAT1;(3)mirWalk和mirCode数据库预测miRNAs并进行交集分析，得出STAT1受miR-23a靶向调控。结论:miR-23a靶向调控STAT1抑制M1型巨噬细胞参与的炎性反应。     

橙皮苷与芦丁体外抗高密度脂蛋白氧化修饰的作用

目的:探讨橙皮苷、芦丁体外抗高密度脂蛋白(high density lipoprotein,HDL)氧化的作用.方法:采用一次性密度梯度超速离心方法分离血清HDL,Cu2 诱导HDL氧化,检测反应体系中的丙二醛(malondialdehyde,MDA),观察橙皮苷、芦丁对HDL氧化的抑制作用.结果:橙皮苷、芦丁对Cu2 诱导的HDL氧化有明显的抑制作用,且呈剂量依赖关系.结论:橙皮苷、芦丁体外抗HDL的氧化作用是它们抗动脉粥样硬化的机制之一.     

槲皮素与芦丁对离体大鼠主动脉环的舒张作用及机制

目的:比较研究槲皮素与芦丁对离体大鼠胸主动脉环的作用及其可能的途径。方法:采用累积加药法,检测槲皮素和芦丁对去氧肾上腺素(pheny lephrine,PE)预收缩的胸主动脉环张力的影响。结果:槲皮素对离体大鼠内皮完整和去内皮的胸主动脉环均有浓度依赖性的舒张作用,而芦丁对PE预收缩血管的舒张作用是内皮依赖性的。槲皮素和芦丁对内皮完整的胸主动脉环的最大舒张反应分别为(77.20±6.11)%和(44.28±7.48)%,但两者对内皮完整的胸主动脉环最大舒张的半数有效浓度无明显差异。用一氧化氮合酶抑制剂L-NAM E(0.1 mm o l/L)预处理后,可阻断芦丁诱导的舒张血管作用,但不能阻断槲皮素引起的舒张血管作用;用鸟苷酸环化酶抑制剂亚甲蓝(10μm o l/L)预处理后,两者的血管舒张作用均被阻断。用环氧合酶抑制剂吲哚美辛(10μm o l/L)预处理后可减弱槲皮素诱导的舒张血管作用,但不能阻断芦丁引起的舒张血管作用。结论:槲皮素的舒血管作用强于芦丁,槲皮素可能是通过鸟苷酸环化酶和环氧合酶途径产生非内皮依赖性的血管舒张作用,而芦丁可能是通过NO-鸟苷酸环化酶途径产生内皮依赖性的血管舒张作用。     

芦丁对瘢痕疙瘩成纤维细胞增殖的影响

目的 探讨芦丁对瘢痕疙瘩成纤维细胞的增殖作用.方法 应用瘢痕疙瘩组织诱导成纤维细胞;芦丁分为0、50、100、200、300μmol/L等5个浓度梯度, 通过CCK-8及Ed U实验观察芦丁对瘢痕疙瘩成纤维细胞增殖的影响, 通过Western blot检测芦丁对TGF-β/Smad信号通路的影响.结果 当浓度低于300μmol/L时, 芦丁对瘢痕疙瘩组织来源成纤维细胞增殖产生明显抑制作用 (P<0.01) , 并且呈剂量依赖性;Ed U实验结果显示, 瘢痕疙瘩组织来源成纤维细胞DNA合成受到芦丁的抑制作用;50、100、200μmol/L条件下, 芦丁可以明显地抑制瘢痕疙瘩组织来源成纤维细胞TGF-β1及Smad2的表达.结论 芦丁通过调控TGF-β/Smad信号通路抑制瘢痕疙瘩成纤维细胞的增殖.     

芦丁对三甲基锡损害学习记忆功能的保护作用与拮抗突触囊泡蛋白表达下调有关

目的探讨芦丁对三甲基锡（Trimethyltin, TMT）损害小鼠学习记忆功能的保护作用及可能机制。方法以6~9周龄雄性
BALB/c小鼠为研究对象,随机分为生理盐水组（对照）、TMT组、TMT+芦丁组、芦丁组,每组各10只;建立TMT（2.25 mg/kg·B.
W.）急性暴露模型,后两组芦丁（10 mg/kg·B.W.）预处理1周,均腹腔注射;TMT给药后24 h,Morris水迷宫测试各组的逃逸潜伏
期,Western检测各组海马和皮层脑区突触囊泡蛋白（Synaptophysin, SYP）的表达情况。结果Morris水迷宫显示TMT给药后
24 h,与TMT组相比,对照组和芦丁组及TMT+芦丁组逃逸潜伏期显著缩短（P<0.05）,与芦丁组及对照组相比,TMT+芦丁组逃
逸潜伏期无统计学意义（P>0.05）;Western显示TMT给药后24 h,与对照组相比,TMT组海马和皮层脑区SYP蛋白表达显著降
低（P<0.05）;与TMT组相比,TMT+芦丁组海马和皮层脑区SYP蛋白表达显著升高（P<0.05）,与芦丁组及对照组相比,TMT+芦
丁组海马和皮层脑区SYP蛋白表达无统计学意义（P>0.05）。结论芦丁预处理对TMT急性暴露损害小鼠学习记忆功能有保护
作用,其保护作用可能与拮抗海马和皮层脑区SYP表达下调有关。
     

MiR-124通过靶向PRRX1调节结直肠癌细胞的辐射敏感性

目的检测结直肠癌细胞及组织标本中miR-124的表达,探讨其与辐射敏感性的关系。方法qRT-PCR检测结直肠癌细胞 株和组织标本中miR-124的表达,建立过表达和干扰miR-124细胞株,功能实验探讨其对结直肠癌细胞辐射敏感性的影响;生 物信息学预测miR-124下游调控的靶基因,双荧光素酶报告系统进一步验证。结果miR-124在结直肠癌细胞株和组织标本中 表达下调;过表达miR-124 增强结直肠细胞辐射敏感性,反之,抑制miR-124 后细胞辐射敏感性降低;miR-124 通过直接抑制 PRRX1调节结直肠细胞辐射敏感性。结论miR-124可以通过直接靶向PRRX1增加结直肠癌细胞的辐射敏感性,为提高临床 结肠癌辐射敏感性提供一个靶点。     

植物黄酮类成分槲皮素及芦丁对小鼠骨髓微核率的影响

本文采用小鼠骨髓微核试验法,以计数多染红细胞微核率(‰)为指标,对植物黄酮类成分槲皮素及芦丁进行了实验研究。结果表明:槲皮素及芦丁无明显致突变作用,微核率无明显增加。槲皮素剂量为100、150mg/kg时对环磷酰胺的致突变作用显示一定的抑制,微核率明显减少。     

Highly sensitive electrochemical determination of rutin based on the synergistic effect of 3D porous carbon and cobalt tungstate nanosheets

Rutin, a flavonoid found in fruits and vegetables, is a potential anticancer compound with strong anticancer activity. Therefore, electrochemical sensor was developed for the detection of rutin. In this study, CoWO₄ nanosheets were synthesized via a hydrothermal method, and porous carbon (PC) was prepared via high-temperature pyrolysis. Successful preparation of the materials was confirmed, and characterization was performed by transmission electron microscopy, scanning electron microscopy, and X-ray photoelectron spectroscopy. A mixture of PC and CoWO₄ nanosheets was used as an electrode modifier to fabricate the electrochemical sensor for the electrochemical determination of rutin. The 3D CoWO₄ nanosheets exhibited high electrocatalytic activity and good stability. PC has a high surface-to-volume ratio and superior conductivity. Moreover, the hydrophobicity of PC allows large amounts of rutin to be adsorbed, thereby increasing the concentration of rutin at the electrode surface. Owing to the synergistic effect of the 3D CoWO₄ nanosheets and PC, the developed electrochemical sensor was employed to quantitively determine rutin with high stability and sensitivity. The sensor showed a good linear range (5–5000 ng/mL) with a detection limit of 0.45 ng/mL. The developed sensor was successfully applied to the determination of rutin in crushed tablets and human serum samples.     

芦丁对链脲佐菌素诱导的糖尿病小鼠肾组织形态表现的影响

目的：探讨芦丁对链脲佐菌素（STZ）诱导的糖尿病小鼠肾组织形态的影响,阐明芦丁对肾组织损害的治疗作用。方法：雄性昆明小鼠70只,其中12只小鼠作为正常组,其余小鼠腹腔注射62.5mg·kg^-1STZ,每天1次,连续5d,制备1型糖尿病模型。随机选取造模成功的48只小鼠分为模型组、低剂量芦丁组（50 mg·kg^-1）、高剂量芦丁组（100 mg·kg^-1）和厄贝沙坦组（45 mg·kg^-1）,每组12只。各组小鼠灌胃相应药物,正常组和模型组小鼠灌胃等体积的羧甲基纤维素钠溶液,每天1次,持续8周。测定各组小鼠体质量和随机血糖。全自动生化分析仪检测小鼠血肌酐（Cre）和血尿氮素（BUN）水平,计算肾指数。分别通过HE染色法、Masson染色法和电镜观察小鼠肾组织形态表现。结果：采用小剂量连续注射STZ造模后,成模率达98%。与正常组比较,给药前各组小鼠体质量比较差异无统计学意义（P>0.05）,给药后模型组,低、高剂量芦丁组和厄贝沙坦组小鼠体质量均明显下降（P<0.05）。与模型组比较,不同剂量芦丁组小鼠血糖水平明显降低（P<0.05）,Cre和BUN明显降低（P<0.05）,高剂量芦丁组肾指数明显降低（P<0.05）。与正常组比较,模型组小鼠肾组织损伤严重,肾小球严重萎缩,肾组织纤维化程度严重,肾小球基底膜弥漫性增厚,足突融合甚至消失;与模型组比较,低、高剂量芦丁组小鼠症状明显改善,高剂量芦丁组小鼠改善效果最为明显。结论：芦丁可改善STZ诱导的糖尿病小鼠肾功能,减轻糖尿病小鼠肾组织损害程度。     

芦丁对肝细胞氧化应激损伤的保护作用及其机制

探讨芦丁对肝癌HepG2细胞氧化应激损伤的保护作用，并阐明其作用机制。     

银杏叶提取物含药血清在大鼠体内药动学与药效学相关性研究

目的以银杏叶提取物对肾小球系膜细胞氧化损伤的保护作用为药效指标,研究银杏叶提取物中5种黄酮类成分（芦丁、槲皮苷、槲皮素、山奈酚及异鼠李素）的体内药动学及药效学过程的相关性。方法大鼠静脉给药后,测定不同取血时点血清样本中5种黄酮类成分的含量,运用血清药理学方法,观察不同时间点血清样本及银杏叶提取物对高糖诱导大鼠肾小球系膜细胞氧化损伤的保护作用,对浓度-时间、效应-时间曲线进行相关分析,建立药动-药效结合模型。结果银杏叶提取物含药血清对大鼠肾小球系膜细胞氧化损伤有明显保护作用,且血清中芦丁、槲皮苷、山奈酚及异鼠李素的药理效应的达峰时间（peak time,Tpeak）与药动学曲线下面积（area或under the curve,AUC）的Tpeak一致。结论银杏叶提取物体内、外均具有抗氧化作用,且效应的时效关系与血清中芦丁、槲皮苷、山奈酚及异鼠李素的时量关系呈正相关。