表观遗传修饰调控相分离在神经发育和神经疾病发生中的作用

近年来生物大分子的液-液相分离在一系列生物学过程中的重要作用已被广泛接受,包括基因的转录和翻译调控、应激反应、自噬以及突触结构的建立等。异常的相分离与多种人类疾病相关,包括神经发育失调和神经退行性疾病。研究表明,与表观遗传修饰相关的一些蛋白也表现出液-液相分离的特征,暗示了表观遗传修饰可能通过调控相分离来调控神经发育和神经疾病。该文概括了表观遗传修饰和相分离在神经发育和疾病中的重要作用,并重点关注表观遗传修饰调控相分离在神经发育和疾病中的重要作用。结合表观遗传修饰和相分离将有助于深入理解神经发育和疾病发生的机制,并进一步为相关疾病的治疗提供新的靶点和策略。     

肺腺癌细胞表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂耐药相关上皮间质转化基因筛选及其调控通路分析

目的基于生物信息学方法,在肺腺癌细胞中筛选出与表皮生长因子受体-酪氨酸激酶抑制剂(EGFR-TKI)耐药、与上皮间质转化(EMT)相关的差异基因,构建蛋白互作网络,进一步筛选出枢纽基因,分析枢纽基因在肺腺癌与正常组织之间的差异表达。方法用GEO数据库中的肺腺癌细胞EGFR-TKI耐药基因表达谱芯片和EMT基因表达谱芯片共同筛选,STRING构建蛋白互作网络,MCODE分析蛋白互作网络的功能模块与枢纽基因,Oncomine分析枢纽基因在肺腺癌与正常组织之间的差异表达。结果细胞周期依赖性激酶阻滞基因1B(CDKN1B)、肌微管素相关蛋白3(MTMR3)是网络枢纽基因。CDKN1B参与有丝分裂细胞周期、苏氨酸激酶、酶复合物、P53信号通路、PI3K/AKT信号通路等调控过程; MTMR3参与磷脂酰肌醇信号通路、磷脂醇激酶、肌酸肌醇代谢等调控过程。与正常组织比较,CDKN1B在肺腺癌组织的表达降低,MTMR3在肺腺癌组织的表达升高,差异均有统计学意义(P <0. 05)。结论本研究发现了与肺腺癌细胞EGFR-TKI耐药与EMT相关的枢纽基因CDKN1B、MTMR3及其调控通路,这有助于分析肺腺癌EGFR-TKI耐药机制,寻找靶向治疗的分子标记物。     

基于通路和网络方法对重度抑郁症和阿尔茨海默症易感基因的分析

目的运用通路富集和网络分析的方法揭示重度抑郁症(major depressive disorder,MDD)和阿尔茨海默症(Alzheimer’s disease,AD)的共病生物过程和异常通路,预测潜在风险基因。方法对MDD或AD易感基因进行通路和网络分析,构建主要重叠通路的串话网络,通过提取MDD和AD特异性蛋白质相互作用子网络,确定与这两种疾病相关的潜在风险基因。结果研究得到255个MDD易感基因和587个AD易感基因以及46个共享基因。通过分析确定了48条与免疫系统、信号转导系统、内分泌系统等显著性共病通路。最后分析特异性子网络,预测出5个潜在风险基因:HSP90AA1、ELAVL1、CEBPB、HSP90AB1和YBX1。结论 MDD与AD共病可能是多种分子和通路的功能异常引起的,且MDD易感基因可能在共病中发挥主要作用。     

生物信息学分析影响胶质母细胞瘤生物学行为的关键基因

 

目的 应用生物信息学方法分析与胶质母细胞瘤(glioblastoma,GBM)生物学行为密切相关的关键(HUB)基因。方法 在基因表达综合数据库(gene expression omnibus, GEO)中获取GBM相关芯片数据,并利用R语言分析GBM组织与正常脑组织之间的差异表达基因;利用GO 数据库和 KEGG数据库对差异表达基因进行功能富集和注释;利用 STRING 数据库和 Cytoscape 软件构建蛋白质相互作用网络(protein-protein interaction, PPI),分析HUB基因;利用TCGA数据库分析HUB基因对胶质瘤患者预后的影响。结果 共鉴定出 628个差异表达基因,其中 87个为上调基因,541个为下调基因。生物学过程主要富集在神经递质分泌、胞外分泌的监管、化学突触传递等方面。通过不同算法的比较,最终得到19个HUB基因,HUB基因主要富集的信号通路包括逆行神经的信号通路、突触囊泡循环通路及GABA相关通路等。在HUB基因中GABRD基因表达情况与肿瘤预后显著相关。结论 DNM1、RBFOX1、GABRD等HUB基因可能在GBM的生物学过程中发挥重要作用。

     

β-谷甾醇靶向调控PI3K3CG基因保护心肌肥厚作用研究

目的 运用网络药理学方法建立通心络活性成分-作用靶点网络,明确靶点相应的生物功能,探讨β-谷甾醇与心肌肥厚之间的作用及途径。方法 通过中药系统药理学数据库和分析平台（TCMSP）收集通心络主要成分及药物潜在作用靶点,通过Cytoscape软件将通心络成分-作用靶点网络可视化,使用DAVID在线工具进行基因的基因本体论（GO）分析和KEGG通路富集分析。通过免疫荧光检测不同浓度的β-谷甾醇对于ISO诱导的H9C2细胞表面积的影响;使用qRT-PCR检测心肌肥厚相关因子的ANP,BNP及β-MHC的表达;使用Western blot检测PI3K3CG的变化;使用H&E染色及心脏超声检测β-谷甾醇对于心脏细胞结构以及心脏功能的改变。结果 通心络中主要有95个活性成分对应180个潜在靶点。通心络与心肌肥厚交集靶基因主要富集在钙离子信号通路、胆碱能突触信号通路及cAMP信号通路等。体内中β-谷甾醇逆转了由ISO诱导的心肌细胞表面积增加,同时,抑制ANP、BNP,PI3K3CG和β-MHC的表达。β-谷甾醇抑制ISO诱导的大鼠心肌细胞肥大作用,包括降低小鼠心肌细胞横截面积,降低IVSD和L...     

肺鳞癌PD-L1共表达基因及转录调控网络分析

目的 绘制肺鳞癌中细胞程序性死亡配体1(PD-L1)共表达基因关系网络,筛选潜在的PD-L1协同检测生物标志物,寻找可能参与PD-L1调控肿瘤免疫状态的基因及通路.方法 采用TCGA肺鳞癌数据集,利用cBioPortal数据分析平台进行共表达基因集检索,从全基因转录组水平对PD-L1的共表达基因进行Venny分析,筛选目标基因,进行多种类型的聚类和分子关系网络分析,并建立PD-L1调控网络.结果 共获得PD-L1中等程度表达相关基因126个,主要为质膜定位型基因,功能集中在免疫调节过程,其中IRF2/NFKB 1/IRF1三个转录因子参与了对PD-L1基因集30％以上基因的转录调控.经过PD-L1共表达基因集的核心分子筛选,分析网络节点连接度,得到具有最高连接度的前6个节点基因,依次为IFNG、JAK2、STAT1、CTLA4、CD80和CCR5,对这些基因不同表达水平的肺癌患者的生存情况进行分析,结果显示CCR5是一个有意义的预后指标分子.进一步对PD-L1和CCR5的表达谱数据进行相关性分析,结果显示CCR5与PD-L1表达谱水平的Pearson相关系数为0.47(P＜0.05);GO-BP聚类分析显示,CCR5的功能主要聚集在免疫调控、T细胞调控、细胞信号转导等领域,与PD-L1调控网络的功能相符.结论 PD-L1共表达基因集内的主要节点均为免疫相关分子,其中IFNG、CCR5、NFKB1分子对PD-L1共表达基因网络具有最广泛的调控作用,该发现为肺鳞癌免疫治疗的研究和应用奠定了一定基础.     

炎症调控与脓毒症研究进展

脓毒症的本质是机体炎症反应不断加剧、持续恶化的结果。目前针对脓毒症切实有效的治疗措施不多,抗炎治疗效果极不理想。胆碱能抗炎通路通过内源性的神经反馈调节机制来达到调控炎症反应、减轻炎症性损害的作用,且具有更快速和更易控制的特点,因而在炎症反应调控中更有优势。本文就脓毒症与炎症调控相关,特别是胆碱能抗炎通路的研究进展进行了综述。     

Tbx3在窦房结发育和功能维持中的作用

目的：综述Tbx3基因在心脏窦房结（Sinoatrial node,SN）发育和功能维持中的作用,并展望其应用前景。方法广泛查阅近十年来关于Tbx3基因对于心脏的相关文献,分析其在窦房结发育过程中及成熟后功能维持方面的调控作用,以期理清其调控网络,并对此进行综述。结果研究表明,Tbx3能抑制干细胞向心肌工作细胞分化,上调起搏细胞的表达,同时促进胚胎干细胞向窦房结样细胞分化,增强并维持起搏相关基因的表达,但Tbx3仅仅在传导系统的发育中起着“开关”的作用,其上下游及等时空位点可能还存在复杂的调控机制有待阐明。结论 Tbx3是窦房结发育和功能维持过程中非常重要的调控因子,对Tbx3的深入研究,有利于更深入了解起搏细胞发育的调控网络,可能作为缓慢型心律失常的治疗靶点之一,同时也为生物起搏器的研究提供更坚实的理论基础。     

辐射诱导lncRNA LOC102606465靶基因的筛选及生物信息学分析

目的 筛选电离辐射诱导的长链非编码RNA LOC102606465靶基因，探索其潜在生物学功能。方法 基因芯片检测LOC102606465下游差异表达基因（differentially expressed genes，DEGs），qRT-PCR对部分DEGs进行验证。对DEGs进行GO和KEGG功能富集分析，构建PPI蛋白互作网络，以筛选显著模块及关键枢纽基因。结果 siRNA-447和siRNA-541的LOC102606465表达量显著低于siRNA-NC，差异具有统计学意义（t=29.095、13.751，P<0.01）。siRNA-447，siRNA-541共同变化的DEGs有374个（112个上调，262个下调）。qRT-PCR验证发现DEGs表达变化趋势与基因芯片结果一致。GO富集分析发现，下调DEGs显著富集于"氧化还原酶活性作用集群"（分子功能），"基底层" （细胞组分），"铵离子代谢过程" （生物过程）；上调DEGs显著富集于"蛋白磷酸酶抑制剂活性"（分子功能），"SNARE复合体" （细胞组分），"纤维蛋白溶解负调节" （生物过程）。KEGG分析发现，DEGs显著富集在外源物质细胞色素P450代谢通路，背腹轴形成信号通路，溶酶体信号通路，甘油酯代谢通路和P53信号通路。基于STRING数据库构建蛋白互作网络（包括194个节点与268个边缘），筛选出1个显著功能模块和5个关键枢纽基因ACTRT3、CDKN1A、DPYD、TMP4、PRKACB。结论 LOC102606465可能是调节电离辐射敏感性潜在的生物标志物，其表达下调在细胞响应辐射过程中发挥重要作用，并有望成为调节辐射敏感性的重要靶标。     

SORL1基因多态性的遗传、影像、行为学研究现状

遗传因素在迟发型阿尔茨海默病(AD)发生中具有重要作用。分拣蛋白相关受体1基因(SORL1)是AD的遗传风险基因,且与记忆、执行、语言和抽象推理等认知功能损害关系密切。SORL1风险基因携带者存在脑灰质体积萎缩、白质纤维完整性破坏及静息态功能连接异常。阐明SORL1风险基因引起认知功能损害的神经机制,并构建该风险基因的遗传-影像-行为学通路,必将为AD的早期诊断和治疗提供重要线索。就SORL1基因多态性的遗传、影像、行为学研究现状予以综述。     

不同浓度地塞米松对人骨髓间充质干细胞生物学特性的影响

目的观察不同浓度地塞米松对体外培养人骨髓间充质干细胞（hMSCs）成骨分化、增殖能力及凋亡率的影响。方法以梯度密度分离法获取人骨髓间充质干细胞进行体外培养,以1×10^-9、1×10^-8、1×10^-7、1×10^-6mol／L4种不同浓度地塞米松分别处理细胞。检测各组细胞的碱性磷酸酶（ALP）活性;RT-PCR法检测骨桥蛋白（OPN）基因的表达;四甲基偶氮唑蓝（MTT）比色法测定各组细胞的增殖率;流式细胞仪分析细胞凋亡率。结果低浓度（1×10^-9mol／L）地塞米松对ALP的表达无显著作用（P〉0．05）,而1×10^-8mol／L及以上浓度的地塞米松可明显增加ALP的活性（P〈0．01）;所有实验组的hMSCs均有OPN mRNA表达,其表达强度随着地塞米松浓度增加而增强;1×10^-9mol／L地塞米松对细胞增殖无明显影响（P〉0．05）,1×10^-8mol／L及以上浓度的地塞米松可明显抑制细胞的增殖（P〈0．01）;体外培养的hMSCs凋亡率随地塞米松浓度的增加而升高（P〈0．01）。结论1×10^-8mol／L及以上浓度的地塞米松可显著增强hMSCs成骨分化能力,同时抑制细胞增殖并促进其凋亡。     

基于基因表达综合数据库筛选调控急性T淋巴细胞白血病超高剂量率放疗敏感性的枢纽基因

目的 通过生物信息学方法对基因表达综合(GEO)数据库中超高剂量率(FLASH)放疗的数据进行分析,寻找参与调控急性T淋巴细胞白血病FLASH放疗敏感性的枢纽(Hub)基因。方法 从GEO数据库中下载和提取接受FLASH放疗恶性肿瘤基因表达谱芯片数据,采用R软件进行差异基因的筛选,并对这些基因进行生物学功能、信号传导通路等分析。通过STRING在线软件分析差异基因的蛋白质相互作用(PPI) 网络,Cytoscape插件筛选Hub基因。最后,应用肿瘤基因组图谱(TCGA)和GTEx数据库验证Hub基因在急性T淋巴细胞白血病中的表达情况。结果 自GEO数据库中获得GSE100718芯片数据,共有12 800个基因与急性T淋巴细胞白血病放疗敏感性相关。选择表达量显著改变的61个基因进行进一步分析,这些基因参与代谢、应激反应、免疫应答等生物学过程。主要涉及氧化磷酸化、未折叠蛋白应答、脂质代谢等信号转导通路。通过PPI分析筛选出的Hub基因及后续验证表明HSPA5及SCD参与调控FLASH放疗敏感性,且在合并TRD/LMO2融合基因的急性T淋巴细胞白血病中显著高表达。结论 通过生物信息学分析可以有效筛选出调控FLASH放疗敏感性的Hub基因,基因表达谱可用于指导肿瘤患者分层以实现精准放疗。     

不同b值下前列腺外周带癌灶ADC值的初步定量分析

目的:探讨DWI在不同b值下前列腺外周带癌灶ADC值的参考值范围。方法:对28例前列腺外周带癌(PCa)的DWI在b值分别为300、600、8001、000 s/mm2时所得前列腺外周带癌灶和正常外周带ADC值进行定量分析。结果:b值分别为300、600、800、1000s/mm2下外周带癌灶的平均ADC值分别为(1.12±0.24)×10-3、(0.95±0.19)×10-3(、0.88±0.14)×10-3(、0.81±0.17)×10-3mm2/s,外周带非癌区平均ADC值分别为(1.93±0.39)×10-3、(1.78±0.23)×10-3、(1.61±0.21)×10-3、(1.53±0.21)mm2/s,同b值下2者比较有统计学意义(P<0.05)。b值分别为300、600、8001、000 s/mm2下外周带癌灶ADC值参考范围分别为(0.63～1.61)×10-3(、0.56～1.34)×10-3(、0.59～1.17)、(0.46～1.16)×10-3mm2/s。结论:前列腺外周带癌区和非癌区ADC值随b值变化而变化,通过ADC值测量可以定量分析前列腺外周带癌,提高前列腺癌诊断的准确率。     

ADC平均值及最小值在鉴别良、恶性四肢软组织肿瘤中的价值

目的:探讨ADC平均值及最小值在鉴别四肢软组织肿瘤良恶性中的价值.方法:搜集经病理证实的53例四肢软组织肿瘤患者,其中良性24例,恶性29例,53例患者均行MRI及DWI检查,分别测量病灶的ADC平均值及ADC最小值.采用独立样本t检验比较良、恶性四肢软组织肿瘤的ADC平均值及ADC最小值差异;采用受试者工作特征(RO...     

富马酸戊乙奎醚消旋体(R,R’)-光学异构体及其溴化季铵盐对M1和M3受体亚型亲和力的比较

目的比较富马酸戊乙奎醚消旋体、(R,R’)-光学异构体及其溴化季铵盐对M1和M3受体亚型的亲和力。方法应用放射性配体受体饱和实验测定[氚]N-甲基东莨菪碱([3H]-NMS)对M1和M3受体亚型的最大结合力及平衡解离常数,竞争性抑制试验比较富马酸戊乙奎醚消旋体、(R,R’)-光学异构体及其溴化季铵盐对M1和M3受体亚型的亲和力。结果 [3H]-NMS对M1和M3的最大结合力(Bmax)值分别为(2.8±0.22)、(3.6±0.14)pmol/mg,平衡解离常数(Kd)值分别为(0.29±0.04)×10-9、(0.53±0.09)×10-9mol/L。富马酸戊乙奎醚消旋体、(R,R’)-光学异构体及其溴化季铵盐对M1受体的竞争抑制平衡解离常数(Ki)依次为(2.54±0.71)×10-11、(3.86±0.94)×10-12、(6.73±1.71)×10-11mol/L,对M3受体的Ki依次为(1.06±0.57)×10-11、(1.97±0.85)×10-12、(2.94±0.53)×10-11 mol/L。结论环丙甲基戊乙奎醚溴化季铵盐对M1和M3受体亚型的亲和力低于富马酸戊乙奎醚消旋体及其(R,R’)-光学异构体,但对M3受体亚型仍具有高选择性。     

扩散加权成像评估子宫内膜癌淋巴血管间隙侵犯的价值

目的:探讨磁共振扩散加权成像(DWI)评估子宫内膜癌淋巴血管间隙侵犯(LVSI)的价值.方法:回顾性分析97例经病理证实的子宫内膜癌患者的临床及影像资料,测量其表观扩散系数(ADC)值.将97例患者分为LVSI(+)组31例与LVSI(-)组66例,比较两组患者最小ADC值(AD-Cmin)、平均ADC值(ADCmea...     

酰胺质子转移成像与DWI诊断宫颈鳞癌并评估其分级的对比研究

目的:对比分析酰胺质子转移成像(APT)与扩散加权成像(DWI)在诊断宫颈鳞癌并评估其分级中的价值。方法:回顾性分析50例宫颈癌患者的临床及APT、DWI资料,根据病理类型分为腺癌组(n=11)与鳞癌组(n=39),并根据病理分级将鳞癌组分为低分化组(n=12)与高中分化组(n=27),测量宫颈癌组织的不对称性磁化转移率(MTR asym)、平均ADC值、最小ADC值,分别比较宫颈腺癌组与鳞癌组、宫颈鳞癌高中分化组与低分化组各参数值的差异,采用ROC曲线评价各参数值的诊断效能及最佳诊断阈值,并根据约登指数确定各参数相应的诊断敏感度、特异度。结果:宫颈鳞癌组MTR asym[(3.03±0.06)%]低于宫颈腺癌组[(3.12±0.05)%],平均ADC值、最小ADC值[(0.94±0.03)×10^-3 mm^2/s、(0.85±0.03)×10^-3 mm^2/s]低于宫颈腺癌组[(0.98±0.03)×10^-3 mm^2/s、(0.88±0.03)×10^-3 mm^2/s],差异均具有统计学意义(t=4.35、3.66、3.55,P值均<0.05);低分化宫颈鳞癌组MTR asym值[(3.08±0.03)%]高于高中分化鳞癌组[(3.00±0.05)%],平均ADC值、最小ADC值[(0.92±0.02)×10^-3 mm^2/s、(0.82±0.02)×10^-3 mm^2/s]低于高中分化鳞癌组[(0.95±0.03)×10^-3 mm^2/s、(0.86±0.02)×10^-3 mm^2/s],差异均具有统计学意义(t=5.37、2.55、4.08,P值均<0.05);在诊断宫颈鳞癌及低分化宫颈鳞癌时,MTR asym均有最佳诊断效能,ROC曲线下面积分别为0.865、0.932,以MTR asym=3.08%、3.06%为阈值,诊断敏感度分别为79.5%、85.2%,特异度分别为81.8%、83.3%。结论:与DWI相比,APT在诊断宫颈鳞癌并评估宫颈鳞癌分级中更具优势。     

MR扩散加权成像在前列腺病变中的诊断价值

目的：探讨DWI在前列腺病变诊断中的价值。方法：分别对30例前列腺癌（PCa）、30例良性前列腺增生（BPH）患者和30名健康志愿者进行前列腺DWI扫描,分析三者的DWI图、ADC图的信号表现,以及癌灶、增生结节灶、正常前列腺的ADC值,以及前两者病灶ADC值与其周围正常外周带ADC值的相对比值变化规律。所有BPH和PCa病例均经手术或穿刺活检病理证实。结果：①PCa、BPH患者和健康志愿者（各30例）DWI表现：PCa表现为高信号影为主;增生结节呈稍高信号为主,强度低于外周带,并且信号不均匀;健康志愿者外周带呈稍高信号为主,中央带呈等信号为主,外周带信号高于中央带,二者分界清晰;②PCa癌灶平均ADC值（0.878±0.056）×10^-3mm^2/s;BPH增生结节灶平均ADC值（1.379±0.201）×10^-3mm^2/s;健康者前列腺中央带平均ADC值（1.287±0.041）×10^-3mm^2/s;健康者前列腺外周带平均ADC值（1.636±0.064）×10^-3mm^2/s;③PCa癌灶、BPH增生结节灶（各30例）的平均ADC值与其周围正常外周带ADC值的相对比值平均分别为0.54±0.05,0.85±0.06。结论：正常前列腺外周带、BPH、正常前列腺中央带、PCa在DWI图像上信号有较大差别,PCa癌灶信号最高。正常前列腺外周带、BPH、正常前列腺中央带、PCa癌灶的ADC值依次下降。BPH、PCa癌灶ADC值与其周围正常外周带组织ADC值的相对比值有明显差别。ADC值≤0.97×10^-3mm^2/s,特别是同时ADC相对比值≤0.62,是PCa DWI诊断的可靠依据,有临床诊断意义。     

苁蓉益肾颗粒治疗糖尿病肾病的潜在作用机制

 目的 探索苁蓉益肾颗粒治疗糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)的多成分、多靶点、多通路间的复杂网状关系,预测其潜在作用机制。方法 通过TCMSP等多个数据库在线检索并筛选苁蓉益肾颗粒活性成分及其作用于DN的相关靶点。利用STRING和Cytoscape分析软件对所得靶点进行网络可视化处理,筛选关键成分和核心靶点。借助ClueGO插件对核心靶点KEGG富集分析,预测苁蓉益肾颗粒治疗DN的潜在作用机制。结果 从苁蓉益肾颗粒中筛选出69个活性成分及37个作用于DN的核心靶标。通路富集分析显示,中药复方可能作用于糖尿病并发症中的AGE-RAGE信号通路、TNF信号通路、流体剪切应力和动脉粥样硬化等94条显著相关信号通路,涉及炎性反应、对活性氧的反应、细胞增殖等352个显著相关生物过程。结论 苁蓉益肾颗粒可能是通过AKT1、IL-6、TNF、VEGFA等关键靶点,干预人体AGE-RAGE信号通路、TNF信号通路,进而参与到炎性反应、对活性氧的反应、氧化应激等生物过程来发挥治疗DN的作用。