家系虚寒证与非家系虚寒证基因表达谱比较研究

目的:探讨家系虚寒证与非家系虚寒证在宏观证候及微观基因表达的异同。方法:利用Array Tools和FatiGO等生物信息学软件挖掘基因表达谱数据,获得差异基因、差异功能类及差异分子通路。结果:家系虚寒证和非家系虚寒证在宏观证候和临床表现上没有显著差别,但基因表达水平上显著不同,家系虚寒证和非家系虚寒证差异表达的基因分别有136条和138条,其中只有2条相同,分别为NM003370、NM005252;家系虚寒证组差异功能分布相对集中,主要和能量代谢密切相关,而非家系虚寒证组差异功能分布比较广泛;家系虚寒证的差异通路有3条,而非家系虚寒证组差异通路有8条,二者没有相同的差异通路。结论:家系虚寒证和非家系虚寒证差异表达的基因种类、在染色体上的分布、影响的功能及通路都不相同。对家系虚寒证的基因表达谱分析只能适用于该家系病因分析,对非家系虚寒证的发生机制还需相关的实验研究。但可借鉴研究家系虚寒证基因表达谱的方法。     

冠心病血瘀证遗传相关的差异基因筛选及其功能路径分析

目的 探讨冠心病(coronary heart disease,CHD)血瘀证遗传相关的差异基因功能及目标通路。方法 以家系CHD血瘀证者(A组)及家系CHD非血瘀证者(B组)、家系非CHD血瘀证者(C组)、家系健康人(D组)、非家系CHD血瘀证者(E组)、非家系健康人(F组)为研究对象,应用基因芯片技术比较A组与B、C、D、E组,以及D组与F组的差异基因表达谱;通过基因本体论(gene ontology,GO)分析阐释差异基因的分子功能;通过BioCarta及KEGG网站寻找差异基因所在通路,应用超几何分布统计学方法分析筛选出有意义的目标通路,并用实时荧光定量RT PCR对差异基因进行验证。结果 (1)通过对基因芯片数据的筛选(差异倍数≥3),发现家系CHD血瘀证差异基因表达主要涉及趋化因子、白介素细胞因子、补体系统、基质金属蛋白酶系、成纤维细胞生长因子、内皮细胞黏附因子等。(2)通过相关差异基因(P<0.05)GO分析,找到与CHD血瘀证相关的差异基因的分子功能。(3)经过BioCarta及KEGG通路分析,发现家系CHD血瘀证与遗传相关的差异基因中差异有统计学意义(P<0.05)的目标通路主要涉及到炎症、斑块形成、内皮损伤等方面。经实时荧光定量RT-PCR反应验证了基因芯片准确可靠。结论 CHD血瘀证遗传相关的差异基因与炎症、斑块形成及血管内皮损伤密切相关。     

“正常-脑瘫”脾肾两虚型双生子的基因表达谱研究

目的研究脾肾两虚型脑瘫双生子的差异基因表达谱,从基因表达水平探讨脾肾两虚型脑瘫发生的分子机制。方法利用基因芯片技术对筛选的两对"正常-脑瘫"脾肾两虚型双生子进行基因表达谱实验,利用GO、KEGG等数据库对获得的差异表达基因进行生物信息挖掘。结果两对脑瘫双生子差异表达基因均涉及多个GO类及KEGG通路,其差异表达基因注释到的通路大多与免疫功能相关。结论免疫功能的异常可能是脾肾两虚型脑瘫发生的关键病机之一。     

热药疗寒的基因表达谱研究

目的:探讨温热药治疗虚寒证的分子机制。方法:选择1对虚寒证兄妹,用温热药(麻辛附子汤合金匮肾气丸加减)治疗45 d,采有显效妹妹的外周血进行基因芯片实验,应用倍数分析方法进行数据处理,并对结果进行基因功能分类、通路分析等信息挖掘。结果:初步获得276条差异表达基因,与新陈代谢基因密切相关,涉及18条通路。结论:温热药主要影响了代谢基因的表达,疗效与证候的基因表达谱存在明显差异,温热药可能是通过基因网络发挥治疗作用的。     

家系冠心病血瘀证差异基因的研究分析

目的探讨冠心病血瘀证家系差异基因的功能及目标通路。方法应用Affymetrix公司的Human Genome U133 Plus2.0芯片检测家系冠心病血瘀证组(A组)、家系冠心病非血瘀证组(B组)、家系非冠心病血瘀证组(C组)、家系健康人组(D组)的基因表达谱,通过基因本体论(Gene Ontology,GO)分析基因功能;通过Biocarta及KEGG通路找到每一个差异基因所在通路。结果家系冠心病血瘀证差异基因主要以炎症因子为主。当P0.05时研究发现,家系冠心病血瘀证的差异基因表达主要涉及到如下几类基因系的表达改变;1趋化因子;2白介素细胞因子;3基质金属蛋白酶MMPs系;4成纤维细胞生长因子。结论家系冠心病血瘀证相关差异基因,主要涉及到炎症、斑块形成、内皮损伤方面。     

虚寒证-基因组预选的代谢类基因功能模块

目的 对课题组近年探索虚寒证-基因组的研究进行概述,展示预选的代谢类基因功能模块.方法 在万人流行病学调查与典型虚寒证患者筛选的背景中,通过病证结合、普查辨证、家系分析、温针反证、温肾反证、动物实验等6种研究角度作基因表达谱芯片实验,并对结果进行分析.结果 虚寒证的差异表达基因较为集中地出现于代谢与免疫两类基因,对这一趋势初步总结出虚寒证的代谢类候选基因,即LPL脂蛋白脂肪酶1等35条基因.结论 虚寒证的发生涉及多种基因的异常表达,候选基因只是极其有限的第一步探索,对预选的代谢类基因功能模块的深入研究将有助于揭示寒证的本质.     

冠心病血瘀证基因表达谱的遗传异质性研究

目的探讨遗传因素在冠心病血瘀证基因表达谱的影响。方法通过Affymetrix human U133 Plus 2.0芯片检测冠心病血瘀证的基因表达谱,以FC筛选家系冠心病血瘀证和非家系冠心病血瘀证患者的差异基因表达谱,比较二者的差别,并进行GO和pathway的分析。结果若以FC2或FC0.5筛选,家系冠心病血瘀证的差异基因探针占95.88%(1815/1893),非家系冠心病血瘀证为96.31%(2035/2113);以FC3或FC1/3筛选,家系冠心病血瘀证为94.89%(650/685),非家系冠心病血瘀证为95.38%(723/758)。两组人群的异质性表达基因探针中有173个差异探针是相同的,只是表达的方向存在差异,即up或down的相反性。这些差异表达基因在GO和pathway中的分布近似,更说明了二者的差异所在。结论家系冠心病血瘀证的基因表达谱与非家系冠心病血瘀证的基因表达谱存在着明显差异。     

糖尿病肾阴虚证差异mRNA的筛选及分析

目的找出与糖尿病肾阴虚证发生、发展相关的mRNA,并对其可能参与的生物进程、信号通路进行分析,从基因层面探讨糖尿病肾阴虚发生、发展的分子机制。方法采用lncRNA/mRNA芯片进行基因表达谱检测,两组数据对比得到差异mRNA,再对差异mRNA进行GO分析、KEGG分析,从中找出可能与T2DM肾阴虚证的发病相关的基因及信号通路。结果筛选出差异mRNA 107条(FC≥2或≤0.5,p值≤0.05),其中上调88条,下调19条。具有显著性GO类18个,筛选到信号通路9条。结论糖尿病肾阴虚证的发生、发展过程存在炎症反应、细胞增殖等进程,可能与AMPK信号通路、补体和凝血级联反应信号通路有密切关系。     

人类基因组信息与证:虚寒证-阳虚证

目的以基因为纽带,用阴阳论与功能系统论的方法研究证的基因性病因,推进中医现代化。方法从OMIM库中检索出属虚寒证主要症状的四肢寒冷的相关基因,又用每一基因编号检索出免疫、代谢、神经、能量、体质、疾病等功能的基因以及是否与年龄相关,用阴阳论与功能系统论进行综合分析。结果通过对本症状的每一基因的功能分析,虚拟出一组虚寒证与用基因芯片功能系统相似的基因谱,以及多种缺陷型疾病可能患虚寒证的基因谱。结论虚寒证可由基因表达失控的一般性群体与疾病缺陷型群体所患,后者常具有家族性,在这两类群体中的个体间,参与影响症状的个体由于体质年龄等的差异,其基因表达谱也不同,对比肾阳虚证曹氏家系的14张芯片,一般有免疫、代谢、能量、疾病、体质、信息分子及对寒冷诱导表达等基因家族成员或同工基因,老年性虚寒证是多因素遗传系统性证。     

一个寒证家系中发现15个差异表达基因的报告

目的：精选家系切人证候研究，深层次地探讨寒证的分子生物学基础。方法：应用基因芯片技术对同一家系中的4例虚寒证患者与6名正常人进行基因表达谱检测。结果：发现此寒证家系中的虚寒证患者与能量等代谢相关的差异表达基因达15个，占此实验中已知功能基因的52％。结论：利用家系进行证候的基因组研究，可排除大量干扰因素，对于复杂的寒证可有效、集中地筛选目标基因，提示寒证家系患者机体能量异常、代谢减慢有相应的分子生物学基础。     

温针灸对虚寒型膝骨关节炎基因表达通路的影响

目的:探讨温针灸疗法对虚寒型膝骨关节炎的作用机制。方法:选取8例膝骨关节炎辨证为虚寒证的患者,取关元、气海、足三里等穴进行温针灸治疗,选取其中疗效较好的4例患者作治疗前后的基因芯片比较,以ratio<0.5或ratio>2.0选取差异表达基因,将这些差异表达的基因通过http://www.DAVID2006获得差异表达通路(P<0.5,n>3)。结果:临床基本痊愈2例,显效4例,有效1例,无效1例。对基因芯片结果分析:共获得差异表达基因449条,差异表达通路10条,涉及能量代谢通路2条(氧化磷酸化,ATP合成),细胞信号转导通路4条(胰岛素信号途径,Toll样受体信号途径,JAK-STAT信号途径及MAPK信号途径)及细胞凋亡通路等。结论:温针灸是治疗虚寒型膝骨关节炎的有效疗法;其治疗膝骨关节炎的分子机制可能是通过多种信号转导途径调控多条基因表达实现的。     

基于iTRAQ技术探讨家系早发冠心病血瘀证与ITLN1差异蛋白的相关性研究

目的筛选家系早发冠心病血瘀证患者血浆差异蛋白,探讨其对疾病发病的影响,为临床早期诊断提供潜在危险标志物。方法从101例冠心病患者中筛选出典型家系早发冠心病血瘀证患者、家系早发冠心病非血瘀证患者各3例并匹配健康对照组2例,采用同位素标记相对与绝对定量(iTRAQ)技术检测各组血浆蛋白表达情况,通过组间比较分析得出家系早发冠心病血瘀证血浆差异蛋白谱,根据差异蛋白特性及疾病病理特点筛选出疾病早期诊断的潜在危险标志物,以Western blot验证筛选出的蛋白。结果通过iTRAQ技术共得到差异蛋白84个,其中家系早发冠心病血瘀证组与健康对照组之间差异蛋白共32个,包括上调蛋白22个、下调蛋白10个。经GO功能和KEGG富集分析,家系早发冠心病血瘀证血浆差异蛋白生物学功能多与角质化、角质化包膜及表皮结构组成部分有关,其相关通路主要与金黄色葡萄球菌感染、补体系统、血小板激活等相关。验证结果表明,与健康对照组比较,家系早发冠心病血瘀证组差异蛋白内凝集蛋白1(ITLN1)表达水平有统计学意义(P<0.01)。结论根据差异蛋白特性及疾病病理特点筛选出的ITLN1可作为家系早发冠心病血瘀证早期诊断的潜在危险标志物。     

月腺大戟素A抗乳腺癌作用机制转录组分析

目的利用二代测序技术筛选出具有显著性变化的基因,并探讨月腺大戟素A在转录组学层面上抗乳腺癌活性的作用机制。方法从月腺大戟药材中提取乙酰间苯三酚类化合物月腺大戟素A,对MCF-7细胞(乳腺癌细胞的luminal A型)进行干扰,观察被干扰后的细胞与正常细胞差异基因表达,采用二代高通量测序平台(IlluminaHi-Seq)测序技术分别对对照组和实验组各3个样本进行高通量转录组测序并进行数据分析。结果对照组和实验组分别总获得123656848、123974262个干净序列(clean reads),分别对比到参考基因组上的序列为119762214、119881622,各占总数的96.85%、96.69%;2组转录组对照可得:差异基因总数为1695个,其中上调基因770个,下调基因925个,可清楚注释的基因有3874个。应用基因本体论(gene ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)进行生物功能富集分析,GO分析发现这3874个基因主要涉及生物过程(1270个)、细胞组成(1322个)与分子功能(1282个)3个大类的45个小类,包括细胞的生长发育过程、信号蛋白活性、膜以及基因表达的调控等过程;KEGG分析发现差异表达基因涉及263条信号通路,主要代谢通路为PI3K-Akt信号通路、MAPK信号通路;以及碳水化合物代谢、心肌系统和细胞生殖系统等生物过程。结论利用二代高通量测序平台测序技术一共筛选、鉴定出差异基因1695个,更深入了解了月腺大戟素A与MCF-7细胞基因之间的相互关系,为乳腺癌治疗提供了一些理论基础。     

一个糖尿病家系中肾虚证相关功能类基因的筛选及验证

目的:筛选糖尿病家系中与肾虚证相关的特征功能类基因。方法:对一个2型糖尿病(T2DM)家系的6个成员进行辨证和理化检测,选择不同代的糖尿病肾虚证3例及家系中的正常人1例作基因芯片实验;采用芯片显著性分析(SAM)软件筛选显著表达基因。另外,再选取T2DM肾虚证患者及健康者各9例分别为实验组和对照组,采用实时定量PCR(qPCR)技术对筛选到的特征基因在T2DM中的表达进行验证。结果:共筛选到70个显著表达基因,功能注释结果提示免疫反应功能类基因及细胞因子通路显著表达。qPCR法验证了AZU1、CCR3、IL20RA 3个基因。其中,CCR3和IL20RA在T2DM肾虚证患者中的表达低于对照组(P0.05)。结论:免疫功能异常可能是该家系发生糖尿病肾虚证的分子基础。     

右归配方颗粒对肾阳虚型体外受精－胚胎移植患者卵巢颗粒细胞基因表达谱的影响

目的从基因组学角度探讨温肾阳中药对肾阳虚型体外受精-胚胎移植（in vitro fertilizationembryo transfer,IVF-ET）患者卵巢颗粒细胞基因表达谱的影响。方法 72例行IVF治疗的肾阳虚患者按照随机数字表法分为治疗组（36例）和对照组（36例）,治疗组服用右归配方颗粒联合促性腺激素（gonadotropin,Gn）,对照组服用安慰剂联合Gn,两组均在IVF治疗前连续用药3个周期。两组采用超排卵长方案治疗后,行穿刺取卵术。利用基因高通量测序技术对两组患者卵巢颗粒细胞基因表达谱进行分析,研究两组患者基因表达谱的差异,并对差异基因行基因本体（gene ontology,GO）分析和京东基因与基因组百科全书（kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG）通路分析。结果通过对两组患者卵巢颗粒细胞基因表达谱的分析,共筛选到391个差异表达基因,其中上调基因238个,下调基因153个。差异表达基因参与的富集的分子功能是：与细胞增殖、凋亡有关的细胞周期调节蛋白,蛋白质泛素化,微管、微丝等细胞骨架的构建,线粒体及能量相关功能的因子,激素合成调节因子等;参与的通路是能量代谢通路和转化生长因子-β（transforming growth factor-β,TGF-β）信号通路。结论两组患者卵巢颗粒细胞基因表达谱存在明显差异,差异表达基因所涉及的生物学过程与肾阳虚导致的生殖细胞增殖、凋亡紊乱,线粒体产生能量过程受阻等有相关性。     

基于转录组学探讨蚕梅方抗结直肠癌的作用机制

目的 利用二代测序技术探讨蚕梅方在转录组学层面上抗结直肠癌活性的作用机制.方法 将来源于《本草纲目》中治疗肠风的核心药物乌梅及僵蚕组方为蚕梅方,对RKO细胞(肠癌细胞)进行干扰,采用二代高通量测序平台(Illumina Hi-Seq)测序技术分别对对照组(RKO-control)和实验组(RKO-treatment)进...     

基于网络药理学的雷公藤治疗干燥综合征作用机制研究

目的:基于网络药理学探讨雷公藤与干燥综合征的关联关系及潜在作用机制。方法:通过检索TCMSP数据库,结合口服生物利用度和类药性分析,筛选出雷公藤中的主要活性成分及作用靶点;检索GEO数据库筛选干燥综合征的预测靶点,并将有效化合物和疾病靶点进行映射;采用Cytoscape软件构建雷公藤化合物-干燥综合征靶点相互作用网络;通过Bisogenet包进行蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络的构建;再使用Bioconductor平台和R软件进行GO功能富集分析和KEGG通路富集分析。结果:筛选得到雷公藤有效成分共22个,作用靶点413个,从GEO数据库确定干燥综合征差异基因466个;有效化合物-干燥综合征网络总共包括28个节点和41条相互作用关系,关键活性化合物有山柰酚、川陈皮素、β-谷甾醇、雷公藤内酯醇、浙贝素等;通过蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络得到11个核心蛋白;GO富集分析主要涉及共获得生物过程(BP)295个,细胞组成(CC)3个,分子功能(MF)46个;相关条目主要涉及花生四烯酸代谢、类二十烷酸、脂肪酸、前列腺素等生物的合成与代谢过程、氧化应激以及多种酶的活性等;KEGG通路富集筛选得到19条信号通路,主要包括为花生四烯酸代谢、血清素能突触、TNF信号通路、多种细胞凋亡、VEGF信号通路、IL-17信号通路、核因子-κB信号通路等。结论:本研究应用网络药理学方法,对雷公藤治疗干燥综合征的活性成分、作用靶点和信号通路进行了探索性研究,发现雷公藤中的山柰酚、川陈皮素、β-谷甾醇等活性成分可参与调节花生四烯酸、类二十烷酸、脂肪酸、前列腺素等生物的合成与代谢过程、氧化应激以及多种酶的活性,并通过血清素能突触、TNF信号通路、多种细胞凋亡通路、VEGF信号通路、IL-17信号通路、核因子-κB信号通路等信号通路进行综合靶向调控,从而发挥治疗作用。