基于生物信息学方法预测与多囊卵巢综合征相关的miRNA

目的：基于生物信息学方法构建多囊卵巢综合征(PCOS)表达的miRNA及miRNA靶基因的调控网络。方法：从GEO数据库的GPL16543平台下载miRNA基因芯片数据集GSE72274,用GEO2R筛选差异表达的miRNA,应用在线数据库miRWalk分析预测miRNA差异表达的靶基因。对靶基因进行GO富集分析和KEGG信号通路富集分析。应用Cytoscape软件绘制miRNA及其相关靶基因调控图。通过STRING网站对靶基因进行PPI网络构建,并使用CytoHubba插件进行Hub基因分析。结果：共筛选出差异miRNA一共38个,其中32个上调,6个下调。预测差异miRNA的靶基因得到393个,GO分析发现差异的靶基因主要参与RNA聚合酶Ⅱ启动子对转录的调节、RNA聚合酶Ⅱ启动子对转录的正调节、蛋白结合、金属离子结合、D等生物学过程。KEEG分析表明其主要参与TGF-β信号通路和Hedgehog信号通路。成功构建miRNA相关靶基因调控网络,调控网络中的miRNA包括：hsa-miR-135b-5p、hsa-miR-199a-3p、hsa-miR-32-5p。通过CytoHubba...     

缺血性脑卒中患者外周血miRNA生物信息学分析研究

目的 应用生物信息学技术分析缺血性脑卒中患者外周血中微小RNA(miRNA)的靶基因及其功能、在疾病中的作用.方法 在GEO数据库中检索缺血性脑卒中基因芯片数据,并利用生物信息学工具筛选差异表达的miRNA,对差异表达的miRNA进行靶基因预测分析,对miRNA靶基因进行生物学功能分析及信号通路分析,最后构建miRNA调控网络和miRNA靶基因调控网络.结果 检索到芯片数据GSE55937,筛选得到50个差异表达的miRNA.筛选出的miRNA的靶基因的合集共7 557个.这些靶基因的功能主要为DNA依赖转录、DNA依赖转录调节等,主要分布在丝裂原活化蛋白激酶信号通路、肿瘤信号通路等信号通路miRNA功能的调控分析及miRNA靶基因调控网络图提示,人类miRNA(hsa-miR)-15a-5p、hsa-miR-106b-5p、hsa-let-7c-5p、hsa-let-7 i-5p、hsa-let-7 g-5p中心度最高.结论 缺血性脑卒中患者外周血中存在差异性表达的miRNA,hsa-miR-15a-5p、hsa-miR-106b-5p、hsa-let-7c-5p、hsa-let-7i-5p、hsa-let-7g-5p与缺血性脑卒中的发病密切相关.     

基于生物信息学分析的子宫内膜异位症miRNA-mRNA调控网络的初步构建*

目的 用生物信息学分析方法初步构建子宫内膜异位症miRNA-mRNA的调控网络,探索其在子宫内膜异位症中的分子调控机制。方法 从GEO下载数据集GSE7305,使用R语言软件对其进行差异表达基因分析。使用DAVID在线网站对获得的差异表达基因进行基因功能和KEGG信号通路富集分析。通过HMDD v3.0精准查询与子宫内膜异位症相关且经过验证（≥2次）的miRNA,并使用miRwalk 2.0数据库预测其靶基因。将预测的靶基因和GSE7305中的差异表达基因求得交集,获得miRNA和mRNA相互作用关系对。在Cytoscape v3.6.1中绘制miRNA-mRNA调控网络图,并运用CytoHubba插件进行核心mRNA及miRNA的筛选,构建相应的子网络。结果 从GSE7305中共获得655个差异表达基因,其主要富集于补体信号通路、p53信号通路、细胞黏附相关信号通路中。成功构建子宫内膜异位症miRNA-mRNA分子调控网络,并筛选出核心mRNA和miRNA： hsa-miR-20a-5p、hsa-miR-141-3p、hsa-miR-200b-3p、hsa-miR-449b-3p属于高频下调表达的miRNA,且均可靶向作用于GATA6;高频上调表达的hsa-miR-125-5p可同时作用于PGR、ESR1,并下调两者表达水平。结论 通过基因芯片分析和数据库挖掘方法构建miRNA-mRNA调控网络,为研究子宫内膜异位症发病机制、探索联合miRNA及其靶基因作为临床诊断标志物提供可靠的研究方向。     

基于生物信息学构建肝细胞癌预后相关circRNA-miRNA-mRNA调控网络

目的 应用生物信息学方法筛选肝细胞癌中差异表达的环状RNA (circRNA),构建肝癌预后相关circRNA-微RNA (miRNA)-mRNA调控网络。方法 从基因表达综合（GEO）数据库中下载肝癌相关circRNA数据集,应用GEO2R工具筛选差异表达circRNA,在Circular RNA Interactome及circBank数据库中预测与circRNA相结合的miRNA,在miRDB、RNAInter及TargetScan数据中预测miRNA的靶基因,构建circRNA-miRNA-mRNA调控网络。应用DAVID软件、STRING数据库、Cytoscape软件及GEPIA数据库对靶基因进行功能注释、通路分析、蛋白质-蛋白质相互作用网络（PPI）构建及预后分析,最后确定肝癌预后相关circRNA-miRNA-核心靶基因调控网络。结果 筛选出1个circRNA,为hsa＿circRNA＿0000301,与之结合的miRNA有4个,分别为hsamiR-377-3p、hsa-miR-767-3p、hsa-miR-1178-3p及hsa-miR-1228-3p。功能注释和通路富...     

脾虚证患者血清微RNA表达谱的筛选与生物信息学分析

目的 筛选脾虚证患者血清miRNA表达谱进行生物信息学分析,从miRNA水平探讨脾虚证的发病机制和辨证分型规律。方法 选择高脂血症脾虚证和脾胃湿热证患者各4例,以及健康志愿者5名,提取其血清RNA,进行miRNA定量PCR芯片检测。筛选脾虚证患者血清miRNA表达谱,进行层次聚类、靶基因预测和功能注释等生物信息学分析。结果 筛选出脾虚证患者9个候选血清miRNA,其中6个表达上调,3个表达下调;候选miRNA的表达在脾虚证患者、脾胃湿热证患者及健康志愿者3组样本间存在差异。京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路分析结果显示,6个上调miRNA调控的83个靶基因显著富集于7个通路,主要涉及细胞因子-细胞因子受体相互作用通路、病原虫感染性疾病、免疫/炎症相关的信号通路和胰腺癌等;3个下调miRNA调控的365个靶基因显著富集于5个通路,主要涉及神经营养因子信号通路、磷脂酰肌醇信号通路、RNA运输、磷酸肌醇代谢和氨基酸代谢等。结论 本研究筛选出的9个脾虚证患者候选miRNA可作为脾虚证临床辨证的潜在血清标志物,为脾虚证患者发病机制的认识和研究提供依据。     

宫颈鳞状细胞癌组织中miRNA差异性表达及其靶基因作为诊断标志物的意义

目的: 采用生物信息学方法研究宫颈鳞状细胞癌(CESC)组织中差异性表达的miRNA并预测其靶基因,以期找到影响CESC发生发展及可用于肿瘤标志物的miRNA。 方法: 癌症基因组图谱 (TCGA)数据库中下载3例CESC组织及3例配对正常组织,用统计学方法对差异性表达的基因及miRNA进行筛选,通过靶基因预测网站对差异性表达的miRNA进行靶基因预测,运用KEGG数据库分析靶基因参与的肿瘤相关信号通路。 结果: 与同源正常组织比较,CESC组织有18个miRNA和1180个基因有差异性表达(P<0.05),其中有15个miRNA和411个基因上调,3个miRNA和770个基因下调,采用靶基因预测网站有7个miRNA与预测到的靶基因呈负向调控关系,6个上调miRNA的靶基因下调,1个下调miRNA的靶基因上调,靶基因集中在Wnt、MAPK、P53和cAMP等肿瘤相关信号通路。 结论: 差异性表达的miRNA包括hsa-miR-27a、hsa-miR-148b、hsa-miR-185、hsa-miR-200a、hsa-miR-200b、hsa-miR-221和hsa-mir-133b,差异性表达的miRNA及其靶基因在CESC的发生发展过程中起重要作用,有可能成为诊断CESC的肿瘤标志物。     

高血压脑出血患者脑组织microRNA表达谱及生物信息学分析

目的 构建高血压脑出血患者脑组织差异表达miRNA,并进行生物信息学分析。方法 选取行高血压脑出血手术患者脑血肿腔壁脑组织标本16例，同期选择重型颅脑损伤且具有高血压病史患者脑组织标本16例作为对照组。通过Trizol法提取标本总RNA,筛选出差异表达的miRNA。利用生物信息学技术分析差异表达miRNA的特点，通过String数据库得到靶基因蛋白互作分析结果，Cytoscape软件进行miRNA-mRNA核心调控网络可视化。结果 实验组与对照组相比较共筛选出差异表达miRNA 43个(P<0.05),其中上调miRNA共7个，下调miRNA共36个。对差异miRNA的靶基因进行KEGG/GO富集分析，得到与高血压脑出血相关的信号通路：cAMP信号通路、ErbB信号通路、Calcium信号通路、Wnt信号通路(P<0.05)。构建miRNA-mRNA可视化网络图，发现关联度最高的miRNA为：hsa-miR-1303、hsa-miR-1972、hsa-miR-362-3p、hsa-miR-101-3p、hsa-miR-378d, PPI蛋白互作分析发现连接度最高的前三个基因为：MAPK1、GRB2和RAC1。结论 差异miRNA可能在自发性高血压脑出血的发病机制中具有重要作用，可能为自发性高血压脑出血的治疗及预防提供潜在治疗靶点及方向。     

hsa-miR-145-5p在胰腺癌中的表达及生物信息学分析

目的 研究hsa-miR-145-5p在胰腺癌患者及正常人血浆中的表达模式,探究hsa-miR-145-5p作为胰腺癌诊断标记物的可行性。进一步阐明其在胰腺癌的发生发展过程中可能的调控机制。 方法 采用生物信息学方法进行hsa-miR-145-5p的靶基因预测及功能分析,选择miRanda、TargetScan和RNAhybrid三种软件预测hsa-miR-145-5p的靶基因并结合现有数据库筛选有实验数据支持的靶基因,进一步进行GO功能富集分析,KEGG Pathway富集分析和蛋白互作分析,研究靶基因功能。qPCR验证胰腺癌患者及正常对照组血浆中hsa-miR-145-5p表达。 结果 hsa-miR-145-5p序列在各物种间高度保守;预测其靶基因共得到8 679个,且有实验数据支持靶基因有1 408个;有实验数据支持的靶基因GO富集分析主要显著富集于胞内运输、基因表达调控、细胞内信号传导、细胞生长调控、能量代谢等生物学过程和功能上(FDR<0.01)。KEGG Pathway富集分析靶基因显著富集于p53信号通路、ErbB信号通路、MAPK信号通路、慢性骨髓白血病、膀胱癌、胶质瘤、前列腺癌、胰腺癌等(P<0.01),表明hsa-miR-145-5p在胰腺癌中有重要的调控作用。相较于正常组,患病组hsa-miR-145-5p表达下调。 结论 hsa-miR-145-5p调控多个肿瘤发生相关的基因,在胰腺癌发生相关的生物学过程中具有重要的调控功能,为胰腺癌miRNA标记物的研究提供了线索。      

高尿酸血症患者外周血miRNA表达谱的分析及ceRNA网络构建

目的:探讨高尿酸血症(HUA)患者外周血miRNA表达谱及ceRNA网络构建。方法:对5例HUA患者及5名体检健康者外周血单个核细胞miRNA表达水平进行检测并测序,筛选出差异表达的miRNA分子。利用miRwalk、miRBD、miRTarBase和targetscan数据库预测miRNA的靶基因;circbank数据库预测circRNA-miRNA的靶向结合关系。通过DAVID和Metascape数据库对靶基因的基因功能和通路富集分析。利用Cytoscape构建主要信号通路的circRNA-miRNA-mRNA调控网络。结果:在HUA患者与体检健康者中,共发现47种已知miRNA和4种新miRNA差异表达,其中已知差异表达miRNA有25种上调,22种下调。差异表达miRNA的靶基因主要富集在癌症和细胞衰老相关信号通路。基于ceRNA理论构建的癌症相关信号通路circRNA-miRNA-mRNA调控网络,涉及96个circRNA节点、13个miRNA节点及212个mRNA节点。结论:HUA患者外周血miRNA表达谱与健康体检者存在差异,且差异表达miRNA靶基因与癌症的发生发展密切...     

hsa-miR-126的靶基因预测及功能分析

目的 检测hsa-miR-126在各个组织器官中的表达情况,通过生物信息学预测hsa-miR-126的靶基因,进一步分析其可能功能,为研究hsa-miR-126的功能和机制奠定基础.方法 通过miRGator v3.0数据库查看hsa-miR-126在各个组织器官中的表达丰度情况;应用TargetScan、DIANA-microT-CDS及miRanda预测hsa-miR-126的靶基因;将预测所得靶基因和已证实的靶基因交集组成的基因集合分别进行功能富集分析（GO analysis）和信号转导通路富集分析,分析hsa-miR-126的可能功能.结果 hsa-miR-126在胃肠道,心脏,肾脏,肝胆系统,肺,干细胞,睾丸,胸腺,甲状腺,子宫中表达丰度较高;结合已被证实靶基因得到40个候选靶基因;靶基因主要参与细胞迁移调控以及腺体发育相关生物过程,涉及数个癌症通路和与癌症发生相关的信号通路,以及神经营养因子信号通路,ErbB信号通路,趋化因子信号通路和VEGF信号通路等.结论 hsa-miR-126预测的靶基因集合富集于多个生物学过程,与肿瘤和血管性疾病密切相关,生物信息预测结果为今后的研究奠定了基础。     

缺氧微环境下人肺腺癌A549细胞的microRNA基因芯片结果分析

目的  研究缺氧对肺腺癌A549细胞中microRNA（miRNA）表达谱的影响,分析靶基因参与的生物学功能和通路。方法  基于miRNA芯片技术和生物信息学分析方法,分析缺氧条件和正常氧条件下培养的A549细胞中差异表达的miRNA,并预测该miRNA的靶基因,分析靶基因参与的生物学功能和通路。结果  本研究共筛选出14个差异表达miRNA,包括9个在缺氧细胞中上调miRNA和5个下调miRNA。上调和下调miRNA的靶基因都参与DNA转录、核染色质修饰等功能,并且都参与Wnt信号、转化生长因子-β信号和丝裂原活化蛋白激酶信号通路。结论  缺氧的肺腺癌A549细胞中miRNA表达谱发生显著改变,一些差异表达miRNA对某些基因具有调控作用。

     

血清hsa-miR-486-5p在乳腺癌早期诊断中的价值

目的 探讨与乳腺癌早期诊断密切相关的血清microRNA(miRNA)的临床价值。方法 对乳腺癌发生发展4个阶段（正常-非典型增生-原位癌-浸润性癌）的组织进行miRNA高通量测序,以得到与疾病进展密切相关的目标miRNA,进而利用RT-qPCR技术分析目标miRNA在4个阶段血清中的表达情况。结果 hsa-miR-486-5P在乳腺癌发生发展4个阶段的组织和血清中均随疾病进展呈下调状态,在早期乳腺癌患者血清中呈明显低表达,与乳腺癌分子分型无关（P>0.05）。早期乳腺癌组低表达的血清hsa-miR-486-5p与正常对照组相比呈显著差异性（P<0.01）;ROC曲线分析结果显示ROC曲线下面积（AUC值）为81.2%（95%CI： 0.707～0.917）,灵敏度和特异度分别为62.5%和90.3%。结论 血清hsa-miR-486-5p可以作为诊断早期乳腺癌的生物标志物,具有较高的临床应用价值。     

生物信息学在三阴性乳腺癌mi RNA生物标志物筛选中的应用

目的：通过医学癌症数据库（TCGA）和基因表达数据库（GEO）分析三阴性乳腺癌（TNBC）中差异表达微小RNA（miRNAs）并预测其靶基因,探讨其生物学功能和分子机制,寻找TNBC预后相关靶点。方法：下载TCGA数据库中343项关于乳腺癌组织与癌旁组织相关的miRNAs表达数据,筛选乳腺癌与癌旁组织中差异表达的miRNAs;GEO数据库验证miRNAs在TNBC细胞系的26种细胞株中的表达以及TNBC患者经过化疗前后血清中miRNAs的变化;通过基因本体（GO）功能注释及京都基因和基因组百科全书（KEGG）信号通路富集、蛋白质互作网络分析候选miRNAs的靶基因功能。结果： TCGA数据库,在乳腺癌组织中的miR-21-5p表达水平明显高于相邻癌旁组织（logFC=5.557,P<0.01）;GEO数据库筛选,miR-21-5p在TNBC细胞系中表达水平明显升高,在26种TNBC细胞株中超过20种细胞株相对表达水平>70 000,TNBC患者经联合化疗后miR-21-5p的表达水平明显降低（logFC=-5.07,P<0.01）;GO分析,miR-21-5p主要在DNA复制、转录以及血管重构等方面发挥调控作用;KEGG富集分析,miR-21-5p主要通过促分裂原活化蛋白激酶（MAPK）和转化生长因子β（TGF-β）等通路影响TNBC的发生发展。结论： miR-21-5p在TNBC组织中表达上调,在TNBC进展中发挥正调控作用,可能成为鉴定TNBC相关预后程度的关键生物学标志物。DUSP8等可能作为miR-21-5p的靶基因参与调控TNBC的发生发展。     

hsa-miR-335靶基因预测及生物信息学分析

目的对hsa-miR-335进行系统的生物信息学分析,预测hsa-miR-335可能参与的生物学过程,为本研究小组深入研究其在脂肪细胞分化中的功能和机制奠定基础。方法通过miRbase获取并分析hsa-miR-335序列特征;应用TargetScan,PicTar及miRanda预测hsa-miR-335的靶基因,并结合已证实的靶标基因,进行功能注释（Gene Ontol-ogy）和Pathway富集分析（Pathway Enrichment）。应用NCBI Mapviewer、UCSC Genome Browser等工具对hsa-miR-335进行启动子相关预测。结果 miR-335在各物种之间具有高度保守性,其靶基因功能富集于胰腺外分泌、脂质激酶活性调控、wnt受体信号的调控、细胞周期等生物学过程（P〉0.01）,其靶基因信号通路富集于促性腺激素释放激素信号通路、MAPK信号通路、胰岛素信号通路、细胞周期等信号转导通路（P〈0.05）。启动子预测提示hsa-miR-335为基因内miRNA,在基因组上下游10kb以内存在CpG岛,转录起始位置（TSS）、Poly A信号、转录因子结合位置（TFBS）。结论 hsa-miR-335预测的靶基因集合富集于多个生物学过程,与肥胖密切相关,并可能存在其独立的转录调控机制。为后续miR-335在肥胖人脂肪细胞中生物学功能研究奠定基础。     

MicroRNA meta-signature of oral cancer: evidence from a meta-analysis

Aim: It was the aim of the study to identify commonly deregulated miRNAs in oral cancer patients by performing a meta-analysis of previously published miRNA expression profiles in cancer and matched normal non-cancerous tissue in such patients.

Material and methods: Meta-analysis included seven independent studies analyzed by a vote-counting method followed by bioinformatic enrichment analysis.

Results: Amongst seven independent studies included in the meta-analysis, 20 miRNAs were found to be deregulated in oral cancer when compared with non-cancerous tissue. Eleven miRNAs were consistently up-regulated in three or more studies (miR-21-5p, miR-31-5p, miR-135b-5p, miR-31-3p, miR-93-5p, miR-34b-5p, miR-424-5p, miR-18a-5p, miR-455-3p, miR-450a-5p, miR-21-3p), and nine were down-regulated (miR-139-5p, miR-30a-3p, miR-376c-3p, miR-885-5p, miR-375, miR-486-5p, miR-411-5p, miR-133a-3p, miR-30a-5p). The meta-signature of identified miRNAs was functionally characterized by KEGG enrichment analysis. Twenty-four KEGG pathways were significantly enriched, and TGF-beta signaling was the most enriched signaling pathway. The highest number of meta-signature miRNAs was involved in the sphingolipid signaling pathway. Natural killer cell-mediated cytotoxicity was the pathway with most genes regulated by identified miRNAs. The rest of the enriched pathways in our miRNA list describe different malignancies and signaling.

Conclusions: The identified miRNA meta-signature might be considered as a potential battery of biomarkers when distinguishing oral cancer tissue from normal, non-cancerous tissue. Further mechanistic studies are warranted in order to confirm and fully elucidate the role of deregulated miRNAs in oral cancer.     

甲状腺乳头状癌组织中差异表达miRNA及其靶基因的筛选和预测

目的：分析甲状腺乳头状癌组织中差异表达小分子RNA（miRNAs）并预测其靶基因,寻找影响甲状腺乳头状癌（PTC）发生发展及可用于生物标志物的miRNAs。方法：选取经病理证实的甲状腺乳头状癌组织及配对正常组织切除标本,运用高通量基因芯片的方法对差异表达的基因和miRNAs进行筛选,采用KEGG通路分析差异表达基因的功能,通过预测网站对差异表达miRNA进行靶基因预测,并对分析结果进行qRT-PCR验证。结果：与同源正常组织比较,基因芯片检测出PTC组织有248个miRNAs（ P<0.01）和3 631个基因差异表达（P<0.05）。hsa-miR-101［靶基因：整合素3(ITGA3）］已验证,癌组织中hsa-miR-101表达(59.8%)低于正常甲状腺组织, ITGA3表达（100%）高于正常甲状腺组织,并且与正常组织比较,59.8%PTC组织hsa-miR -101表达下调,同时ITGA3表达上调。结论：hsa-miR-101的靶基因可能为ITGA3,两者在PTC的发生发展中可能发挥重要作用。     

基于生物信息学的乳腺癌miRNA生物标志物的筛选

目的 筛选与乳腺癌相关的miRNA生物标志物,为乳腺癌的早期诊断、预后评估以及药物靶点的研究提供参考.方法 从TCGA数据库中收集乳腺癌相关基因芯片数据,将肿瘤组织与正常组织样本数据进行对比分析,筛选差异miRNA与mRNA;预测差异miRNA的潜在靶基因并与差异mRNA取交集,进一步对miRNA进行筛选;采用ROC曲线分析对筛选得到的miRNA进行评价.结果 筛选得到9个差异miRNA,对肿瘤样本和正常样本分类良好.分别为6个上调miRNA:hsa-miR-141、hsa-miR-182、hsa-miR-183、hsa-miR-200a、hsa-miR-200b、hsa-miR-21;3个下调miRNA:hsa-let-7c、hsa-miR-125b-1、hsa-miR-145.结论 筛选得到的差异miRNA可作为乳腺癌的生物标志物,可对乳腺癌的发生进行预测.