基于GEO公共芯片平台探究右美托咪定在大鼠心脏保护中的作用机制

目的 通过生物信息学分析右美托咪定(dexmedetomidine, DEX)对大鼠心肌miRNA及mRNA表达谱的影响，构建miRNA-mRNA调控网络，探究DEX在大鼠心脏保护中的作用机制。方法 从公共基因芯片数据平台下载经DEX预处理大鼠缺血再灌注损伤心肌的miRNA基因芯片数据集GSE126105和mRNA数据集GSE126104,筛选差异表达miRNA和mRNA。利用miRWalk数据库对差异表达的miRNA靶基因进行预测。用Metascape数据库对预测靶基因进行基因本体论(gene ontology, GO)和基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)信号通路富集分析，应用Cytoscape对模块中基因的共表达关系可视化并应用cytoHubba插件筛选Hub基因。结果 给药组大鼠心肌较对照组有5个miRNA和165个mRNA差异表达。将miRWalk数据库预测的miRNAs的靶基因和差异表达的mRNA应用韦恩图取交集，得到42个共同基因，基于此结果构建了miRNA-mRNA调控网络，对此网络基因进行功能富集...     

神经母细胞瘤血浆外泌体差异表达miRNA靶基因预测及生物信息学分析

目的通过生物信息学分析筛选出神经母细胞瘤外周血血浆外泌体中差异表达miRNA,并对其靶基因功能进行分析预测。方法从高通量基因表达数据库下载数据集GSE128004,分析神经母细胞瘤血浆外泌体中miRNA的差异表达;通过miRTarBase数据库筛选差异表达miRNA的靶基因;进一步通过运用clusterProfiler进行靶基因的基因本体(GO)功能富集与京都基因与基因组百科全书数据库(KEGG)通路富集。结果经筛选发现,数据集GSE128004包含41个表达差异在2倍以上的血浆外泌体miRNA。靶基因预测显示,hsa-miR-199a-3p, hsa-miR-196b-5p, hsa-miR-127-3p, hsa-miR-410-3p和hsa-miR-487b-3p为靶基因最多的前5个差异表达miRNA。GO功能分析发现,这些靶基因大都在细胞运动正调节、细胞迁移正调节、血管生成等生物过程富集;在膜侧、细胞-基底连接、细胞-基底黏附连接、焦点黏连等细胞组成富集;在蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶活性、蛋白异二聚体化活性、转录因子活性和RNA聚合酶Ⅱ核心启动子近端区序列特异性结合等分子功能富集。KEGG分析显示:这些差异表达miRNA的靶基因主要参与磷脂酰肌醇3激酶-蛋白激酶B信号通路、癌症相关miRNA、丝裂原活化蛋白激酶信号通路等通路富集。结论 hsa-miR-199a-3p, hsa-miR-127-3p和hsa-miR-410-3p可能作为神经母细胞瘤的潜在生物标志物或治疗靶标,进一步为该病的发病机制提供研究思路。     

采用基因芯片技术研究丹红注射液对急性心肌梗死模型大鼠基因表达谱的影响

目的:探讨丹红注射液(DHI)对急性心肌梗死(AMI)模型大鼠基因表达谱的影响。方法:将雄性SD大鼠随机分为假手术组、模型组和DHI组(0.76 m L/kg),每组10只。模型组和DHI组采用冠状动脉左前降支结扎法复制AMI模型。造模后,假手术组和模型组大鼠均肌内注射等容生理盐水,DHI组大鼠肌内注射相应药物,每日1次,连续14 d。末次给药后,分离大鼠梗死边缘区心肌组织,采用基因芯片技术检测基因表达谱的变化情况,以相对表达量差异倍数为指标,筛选差异表达微RNA(miRNA)。在检索其对应基因的基础上,利用DAVID生物信息学资源数据库和KEGG通路数据库分别进行基因本体(GO)和KEGG通路富集分析;借助TargetScan数据库预测差异表达miRNA对应的靶基因信使RNA(mRNA),采用Cytoscape 3.6.1软件构建miRNAmRNA网络并进行分析,采用Agilent GeneSpring GX v11.5软件筛选上述网络中与炎症相关的靶基因和miRNA。结果:与假手术组比较,模型组差异表达miRNA共22个,其中上调5个、下调17个;与模型组比较,DHI组差异表达miRNA共26个,均为上调;与DHI治疗AMI有关的差异表达miRNA包括rno-let-7a-5p、rno-let-7d-5p、rno-let-7f-5p、rno-miR-26b-5p、rno-miR-29b-3p、cel-miR-39-3p、cel-miR-39-5p、rno-miR-142-5p、rno-miR-191a-5p、rno-miR-409a-3p。GO和KEGG通路富集分析结果显示,差异表达miRNA对应基因主要集中在膜结合细胞器、细胞质、内膜系统等细胞组分中,通过解剖结构发育、多细胞组织发育、发育过程等生物过程来发挥蛋白结合、离子结合等分子功能;其主要富集于钙信号通路,过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)信号通路,血管内皮生长因子(VEGF)信号通路,细胞凋亡,糖基磷脂酰肌醇锚定生物合成,缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸降解等信号通路上。miRNA-mRNA网络分析结果显示,与差异表达miRNA对应的靶基因mRNA共25个,与之关联的miRNA共24个;该网络中与炎症相关的靶基因共6个(IL6、IL1b、TNF、TLR4、CRP、CXCL12),涉及差异表达miRNA共19个。结论:DHI对AMI的治疗作用可能与调节相关miRNA的表达,影响钙离子、PPAR、VEGF等通路的信号转导,调控白细胞介素、趋化因子、C反应蛋白等炎症标志物的分泌有关。     

基于基因测序技术分析肛瘘患者微小RNA的表达特点及功能

目的 采用基因测序技术，检测肛瘘瘘管壁组织中异常表达的miRNA,并进一步分析相关信号通路的功能。方法 选择高位复杂性肛瘘患者3例均行手术治疗，取各患者手术切除的瘘管壁组织及瘘管壁远端正常组织形成自身配对对比，采用高通量测序技术筛选瘘管壁组织中差异表达的miRNA并进行聚类分析。采用TargetScan、miRanda两个靶基因数据库，对差异表达的miRNA进行靶基因预测。最后再选取两个数据库交叉的靶基因进行GO和KEGG富集分析，预测靶基因参与的生物学过程及信号通路。结果 本研究共计筛选出20个表达差异具有统计学意义的miRNA。通过靶基因预测，共计得到85 510个靶基因。进一步行GO富集分析结果提示：本研究得到的差异表达的20个miRNA靶基因所涉及的参与的生物过程主要包括：转移酶活性、调控转录、三磷酸腺苷结合、金属离子结合、DNA结合、核酸结合、核苷酸结合、细胞骨架、细胞投影、细胞连接、RNA聚合酶对转录的正调控作用、胞内信号转导等。通过KEGG富集分析显示，与本研究中差异表达的20个miRNA密切相关的信号通路主要包括癌通路、Ras、Rap1、PI3K-Akt、cAMP、MA...     

基于生物信息学分析miR-152在子痫前期发病机制中的作用

目的 分析子痫前期（preeclampsia,PE）相关差异表达miRNAs，选择miR-152预测其靶基因并进行生物信息学分析，探讨其参与子痫前期发病的分子机制。方法 于GEO数据库中选择子痫前期胎盘组织miRNA差异表达数据集GSE103542，选择上调最显著的miR-152作为研究对象，应用miRDB、TargetScan及miRTarBase软件预测其靶基因并取交集；利用DAVID网络在线富集工具对交集靶基因进行GO功能注释及KEGG通路富集分析，并利用STRING网站对其进行蛋白质互作分析。结果 获得的418个交集靶基因在生物过程（biological process,BP）上主要涉及生物黏附、细胞黏附及细胞发育调控等；在细胞组成（cellular component,CC）上主要涉及质膜组成部分、网格蛋白囊泡等；在分子功能（molecular function,MF）上主要涉及钙离子结合、离子结合等。KEGG信号通路富集分析显示其主要参与了调控干细胞多能性的信号通路及TGF-信号通路。蛋白互作分析显示IGF1R、SMAD3、RPS6KB1及PPP2CA是蛋白互作网络的关键节...     

基于生物信息学分析关键miRNAs在肺鳞癌发生发展中的功能及意义

目的 应用生物信息学方法探究关键miRNAs在肺鳞癌发生发展中的功能及临床意义。方法 利用GEO2R在线工具分析GSE17681数据集中肺癌样本和对照样本的差异表达miRNA。利用miRTarBase数据库预测排在前3位的上调和下调miRNA的靶基因。利用DAVID数据库对靶基因进行GO和KEGG富集分析。通过STRING数据库构建靶基因间的蛋白互作网络及miRNA-基因互作网络，然后利用Cytoscape软件的cytoHubba插件分析关键miRNA及其调控的Hub靶基因。利用UALCAN数据库分析关键miRNA及其调控的Hub靶基因在肺鳞癌中的表达。最后利用Kaplan-Meier Plotter工具分析关键miRNA对肺鳞癌生存状况的影响。结果 共筛选出116个差异表达的miRNA,包括93个上调miRNA,23个下调miRNA。预测了前3位上调和下调miRNA的1282个靶基因，参与了肺鳞癌的相关通路，如癌症途径、MAPK信号通路等。通过miRNA-基因互作网络筛选到上调和下调的关键miRNA为hsa-miR-19a和hsa-miR-126,其调控的Hub靶基因分别为TNF、P...     

不同转移潜能肝癌细胞株miRNAs表达谱的差异性研究

目的筛选不同转移潜能肝癌细胞株的microRNA(miRNA)差异表达谱,并预测分析差异表达miRNAs调控的靶基因与功能。方法提取总RNA进行miRNA芯片分析,通过分析MHCC-97H(高转移)、Hep3B(不转移)两种不同转移潜能肝癌细胞株与正常肝细胞L02比较,以及两种肝癌细胞株相互比较的miRNA差异表达谱,筛选出差异表达明显的miRNAs进行qRT-PCR验证,利用4个靶基因预测软件(Target Scan、miRanda、miRWalk、miRDB)进行靶基因预测,并通过生物信息学分析来探讨候选靶基因的生物学功能。结果与正常肝细胞L02相比,肝癌细胞株MHCC-97H、Hep3B中的miR-192-5p、miR-215-5p表达均明显上调,而miR-130a-3p、miR-196a-5p则明显降低;与不转移肝癌细胞株Hep3B相比,miR-224-5p在肝癌细胞株MHCC-97H中明显上调,而miR-146a-5p、miR-483-3p、miR-200b-3p则明显降低。qRT-PCR验证结果与芯片结果相一致。结论 MHCC-97H及Hep3B两种转移能力不同的肝癌细胞株的miRNAs存在差异表达,这些差异表达的miRNAs与肝细胞癌的发生发展、转移侵袭密切相关。     

吗啡预处理对H9c2心肌细胞缺氧/复氧时microRNA表达的影响

目的探讨吗啡预处理(morphine preconditioning,MPC)对H9c2心肌细胞缺氧/复氧(hypoxia reoxygenation,H/R)时microRNA(miRNA)表达的影响,为明确其机制提供参考。方法培养H9c2心肌细胞,随机分为3组(n=4):1正常对照组(CON):H9c2心肌细胞置于DMEM/F12细胞培养液常规培养;2缺氧/复氧组(H/R):对心肌细胞行缺氧5h/复氧1h处理;3吗啡预处理组(MPC+H/R):在H/R前,应用1μmol·L~(-1)吗啡预处理10 min。处理结束后,采用CCK-8法检测细胞增殖、化学比色法检测细胞培养液中乳酸脱氢酶(LDH)活性、Annexin-V-FITC/PI双染法检测细胞凋亡、Western blot法检测细胞内Fas蛋白表达、荧光定量RT-PCR法检测细胞miRNA表达水平。结果与CON组比,H/R组细胞活力降低,LDH活性升高,细胞凋亡率增加,Fas蛋白水平升高(P<0.01);MPC可明显提高细胞活力,降低LDH活性,抑制细胞凋亡,降低Fas蛋白水平(P<0.01)。qRT-PCR结果显示,与CON组相比,H/R组miR-133a-5p、miR-133b-5p、miR-664-1-5p、miR-6216和let-7e-5p表达明显下调,而MPC能明显地抑制H/R对这些miRNA表达的下调作用(P<0.01)。结论吗啡预处理减轻H9c2心肌细胞缺氧/复氧损伤可能与调控miR-133a-5p、miR-133b-5p、miR-664-1-5p、miR-6216和let7e-5p等miRNA表达有关。     

MiR-96-5p对UMR-106细胞腺苷酸环化酶的靶向调控及生物信息学分析

目的研究miR-96-5p对UMR-106腺苷酸环化酶6(Adenylate Cyclase 6,ADCY6)的靶向调控关系及生物信息学分析。方法通过在线数据库及前期芯片结果对以ADCY6为靶基因的microRNA(miRNA)进行筛选,构建miR-96-5p表达质粒,分别转染质粒及miR-96-5p抑制剂,于大鼠骨肉瘤细胞(UMR-106)中检测miR-96-5p基因变化及ADCY6基因、蛋白变化,并通过双荧光素酶报告确定两者关系;对miR-96-5p靶基因进行预测,再通过David数据库及Cytoscape等软件对数据集进行KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomes)信号转导通路分析和GO(gene ontology)功能注释,筛选与ADCY6相关的通路和功能注释。结果通过在线数据库及芯片联合分析得出miR-96-5p可能为ADCY6的调控基因; rno-mir-96-5p在各物种间具有较高保守性和一致性;转染miR-96-5p质粒后UMR-106细胞中miR-96-5p mRNA表达水平较空载组升高(P0. 05),ADCY6 mRNA表达水平未见明显变化(P 0. 05),ADCY6蛋白表达水平较空载组下降(P0. 05);转染抑制剂后miR-96-5p表达水平较抑制剂对照组下降(P0. 05),ADCY6 mRNA表达水平无明显变化(P0. 05),ADCY6蛋白表达水平较抑制剂对照组表达升高(P0. 05);与ADCY6野生型对照组比较,ADCY6野生型miR-96-5p组海肾/荧光比值降低(P0. 05),与ADCY6突变型对照组相比,ADCY6突变型miR-96-5p组海肾/荧光比值未观察到明显变化; miR-96-5p可能通过ADCY6参与催产素、促性腺激素释放激素(GnRH)等7条信号通路,主要发挥蛋白结合、胞内信号转导等多个生理学功能。结论 ADCY6是miR-96-5p靶基因。Rno-mir-96-5p可能通过ADCY6参与调控催产素等信号通路和发挥蛋白结合等功能。     

系统性红斑狼疮患者microRNAs差异性表达谱及其靶基因的功能分析

目的利用高通量测序技术筛选系统性红斑狼疮(SLE)患者外周血单个核细胞micro RNAs与正常对照者差异性表达micro RNAs,对差异micro RNAs靶基因进行基因本体(GO)富集与京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路信号分析。方法选择20例SLE患者作为SLE组,同期20例健康体检者作为对照组。对差异性表达micro RNAs靶基因进行GO分析及KEGG分析。结果SLE组与对照组比较,表达有差异micro RNAs共有282种,其中表达上调的有206种,表达下调的有76种。生物学过程靶基因主要富集在cellular component organization or biogenesis条目中。细胞组成主要富集在cytoplasm中。分子功能主要富集在binding中。差异性表达micro RNAs靶基因共有20条显著性KEGG信号通路,主要包括Pathways in cancer、PPAR signaling pathway等信号通路。结论差异性表达的micro RNAs可能在SLE的发生发展过程中起重要的调控作用。