基于基因芯片整合分析筛选慢性牙周炎相关基因和转录因子

目的利用生物信息学技术分析中重度牙周炎患者炎性病变牙龈组织与健康牙龈组织间基因表达的差异。方法使用基因表达数据分析工具GEO2R从牙周炎数据集GSE10334与GSE16134中筛选差异表达基因并取交集。应用g:Profiler功能富集分析工具,分别对上调及下调基因进行基因本体分析和通路分析。利用在线STRING检索工具构建蛋白相互作用(PPI)网络,并在Cytoscape软件中进行可视化及进一步分析,包括使用cytoHubba、MCODE和iRegulon等插件进行核心基因、关键模块鉴定和转录因子预测。结果共筛选出196个牙周炎差异基因,其中上调基因139个,下调基因57个;上调基因参与了免疫系统、病毒蛋白与细胞因子及细胞因子受体的相互作用、细胞因子-细胞因子受体相互作用、白细胞跨内膜迁移和趋化因子受体结合趋化因子等免疫反应相关途径,而下调基因则涉及了角质化包膜形成、角化等途径。PPI网络中处于核心位置的基因为CXC基序趋化因子配体(CXCL) 8、CXCL1、CXC基序趋化因子受体(CXCR) 4、选择素(SEL) L、CD19和IKAROS家族锌指(IKZF) 1。PPI网络关键...     

人牙周膜干细胞与牙周膜非干细胞差异表达microRNA靶基因及基因功能分析

目的 研究人牙周膜干细胞与牙周膜非干细胞之间差异表达的microRNA（miRNA）的靶基因并对其功能进行预测分析。方法 本研究于2011年7月至2013 年10月在福建医科大学附属口腔医院进行。采用基因芯片技术筛选人牙周膜干细胞与牙周膜非干细胞之间差异性表达的miRNA,并通过生物信息学对差异表达的miRNA进行靶基因预测及靶基因功能富集分析。 结果 与人牙周膜非干细胞相比,人牙周膜干细胞中明显上调的关键miRNA 25个,调控的关键靶基因21个;明显下调的关键miRNA 5个,调控的关键靶基因9个。结论 特异性表达的miRNA主要调控的靶基因及其基因功能与人牙周膜干细胞的干性维持密切相关。     

牙周炎组织中miRNA表达谱差异筛选及功能预测分析

目的 筛选牙周炎患者组织中的差异表达miRNA,探讨其生物学功能以及参与的信号通路。方法 通过对微阵列数据库GSE54710中的158例牙周炎患者和40例健康人的牙龈组织中的基因芯片数据进行生物信息学分析,筛选差异表达miRNA,并预测参与的生物学功能和信号通路。采用SPSS 19.0软件包对数据进行统计学分析。结果 5种miRNAs（hsa-miR-451、hsa-miR-223、hsa-miR-486-5p、hsa-miR-3917、hsa-miR-671-5p）显著上调,4种miRNAs（hsa-miR-203、hsa-miR-210、hsa-miR-1246、hsa-miR-1260 ）显著下调。其中,hsa-miR-1260的靶基因584个,hsa-miR-451的靶基因139个。KEGG通路富集分析显示,hsa -miR-1260靶基因显著富集到TGF-beta等12条信号通路,hsa-miR-451靶基因显著富集到17条信号通路。结论 得到牙周炎组织中miRNAs的表达谱,牙周炎诱导的hsa-miR-1260和hsa-miR-451可能在牙周炎的生理病理学中起到关键作用。     

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目的研究人牙周膜干细胞与牙周膜非干细胞之间差异表达的microRNA（miRNA）的靶基因并对其功能进行预测分析。方法本研究于2011年7月至2013年10月在福建医科大学附属口腔医院进行。采用基因芯片技术筛选人牙周膜干细胞与牙周膜非干细胞之间差异性表达的miRNA,并通过生物信息学对差异表达的miRNA进行靶基因预测及靶基因功能富集分析。结果与人牙周膜非干细胞相比,人牙周膜干细胞中明显上调的关键miRNA25个,调控的关键靶基因21个;明显下调的关键miRNA5个,调控的关键靶基因9个。结论特异性表达的miRNA主要调控的靶基因及其基因功能与人牙周膜干细胞的干性维持密切相关。     

基于机器学习和生物信息学分析的铜死亡相关基因在牙周炎中的作用研究

目的 铜死亡是一种新的细胞程序性死亡方式,本研究旨在分析铜死亡相关基因在牙周炎组织中的表达,探讨铜死亡与牙周炎的关系。方法 通过下载GEO数据库中牙周炎基因芯片数据集GSE10334,分析12个铜死亡相关基因在牙周炎组织和正常组织中的表达差异。进一步用随机森林算法（RF）和支持向量机-递归特征消除(SVM-RFE)算法确定6个关键铜死亡基因,并用其构建诊断模型且进行校准。然后,使用CIBERSORT分析关键铜死亡基因和免疫细胞之间的相关性。结果 筛选出6个关键的铜死亡相关基因与牙周炎有相关性,分别为SLC31A1、DLD、LIAS、ATP7A、DLST和DLAT。基于关键基因构建诊断模型具有较高的临床有效性（AUC=0.855）。此外,关键铜死亡基因与肥大细胞及NK细胞有显著相关性。结论 通过机器学习和生物信息学分析构建了6个铜死亡相关基因（SLC31A1、DLD、LIAS、ATP7A、DLST和DLAT）的诊断模型,其与牙周炎之间存在一定关联。本研究不仅为牙周炎提供了新的可能病理机制,而且为牙周炎的诊断和治疗提供了新的方向。     

微小核糖核酸在骨重建中的作用

微小核糖核酸（miRNA）广泛存在于各种动植物及微生物中,参与生物发生、细胞分化和程序性细胞死亡等多种生命进程,是基因表达关键的转录后调控因子。骨组织的发生、分化、增殖和重建与miRNA有着密切的联系。本文就miRNA的发现、生成机制、作用机制、生物学特性以及miRNA与成骨细胞、破骨细胞之间的关系等研究进展作一综述,以利于开发新的针对治疗骨丧失和促进骨愈合的治疗方法,同时为促进口腔种植治疗中的骨整合进而促进种植体的成功开拓新的视野。     

MicroRNA model that can predict the prognosis of oral squamous cell carcinoma based on bioinformatics analysis

目的 通过生物信息学筛选并建立与口腔鳞状细胞癌（OSCC）患者预后相关的微小RNA（miRNA）预后模型,以期对OSCC患者进行精准的分组,提高治疗的针对性。方法 通过癌症基因组图谱（TCGA）数据库下载OSCC患者的miRNA、mRNA表达谱和临床数据。采用单因素和多因素Cox风险回归分析筛选和建立miRNA预后模型。受试者工作特征曲线（ROC）和曲线下面积（AUC）检验预后模型的性能。预测6-miRNAs靶基因,与差异mRNA取交集后行基因本体论（GO）、京都基因与基因组百科全书（KEGG）信号通路富集分析。构建蛋白互作网络（PPI）筛选中枢基因。结果 通过单因素和多因素Cox回归分析得到基于6个miRNA的预后风险模型。train组、test组和所有样品组中预测5年生存率的ROC曲线下AUC值分别为0.757、0.673、0.724。单因素和多因素Cox回归分析显示,6-miRNAs预后模型可以作为一个独立的预后因素（P<0.001）。靶基因构建PPI网络中前10个中枢基因为CCNB1、EGF、KIF23、MCM10、ITGAV、MELK、PLK4、ADCY2、CENPF、TRIP13。其中EGF和ADCY2与生存预后相关（P<0.05）。结论 6-miRNAs可有效地作为OSCC患者一种新的独立的预后模型,或可成为指导OSCC精准治疗的新方法。     

牙周炎与急性心肌梗死串扰基因的生物信息学分析

目的 基于生物信息学方式探究牙周炎与急性心肌梗死之间潜在的串扰基因、共享的信号通路,揭示两疾病之间潜在的病理生理学关系。方法 从GEO数据库中下载牙周炎基因芯片数据集GSE16134与急性心肌梗死基因芯片数据集GSE66360,利用limma包筛选出两疾病的差异表达基因,取交集后获得串扰基因。对串扰基因进行基因本体论和京都基因与基因组百科全书富集分析;通过STRING数据库建立串扰基因的蛋白质互作网络,利用Cytoscape软件中的Cytohubba插件筛选关键基因（hub基因）;绘制受试者工作特征曲线,检验hub基因诊断价值。结果 筛选出41个串扰基因,主要富集在对细菌源分子的反应,对脂多糖的反应,中性粒细胞迁移等生物学功能,以及脂质与动脉粥样硬化,NF-κB,百日咳等信号通路;PPI网络中筛选了10个相互作用程度较高的hub基因,分别为：IL-1β,CXCL8,FCGR3B,PECAM1,MMP9,CD14,CXCL1,HCK,LYN,CSF2RB。其中IL-1β与CXCL8在两疾病中均具有良好的诊断价值。结论 IL-1β与CXCL8是牙周炎与心肌梗死之间重要的串扰基因,可能在牙周...     

基于GEO数据库的成釉细胞瘤差异表达基因分析

目的 挖掘成釉细胞瘤(ameloblastoma, AM)与正常组织的差异表达基因（differentially expressed genes, DEGs）,将生物信息学方法与可视化软件相结合,探索AM的新治疗靶点。方法 本文数据来自GEO数据库,用GEO2R工具分析DEGs,DAVID在线工具进行GO及KEGG通路富集分析,Cytoscape软件构筑蛋白互作网络图,Cytohubba插件筛选核心基因,CiberSort算法分析AM与正常组织免疫浸润差异。结果 最终共筛选出419个共同的DEGs。GO及KEGG分析揭示AM相关通路及生物学功能。最终筛选出FN1等10个核心基因。免疫浸润结果提示AM中巨噬细胞M0的浸润水平明显增高。结论 利用生物信息学方法筛选出AM发生的DEGs,其中关键基因和通路有望成为治疗AM的新靶点,并为后续研究提供新思路。     

基于生物信息学分析鉴定人牙周炎牙龈组织中的关键生物标志物及相关免疫细胞浸润

目的:通过生物信息学分析鉴定牙周炎牙龈组织中的关键生物标志物和相关免疫细胞浸润,探索牙周炎的发病机制。方法:从GEO数据库下载GSE10334、GSE16134和GSE23586三个数据集,通过“limma”程序包筛选差异基因,利用STRING和Cytoscape构建蛋白互作(protein-protein interaction,PPI)网络来获取毂基因,利用CIBERSORT算法分析牙周炎和健康对照之间牙龈组织的免疫细胞浸润。结果:共筛选出129个差异表达基因,构建PPI网络后获取10个毂基因,其显著富集于趋化因子和细胞因子活性等多种细胞生理活动,和细胞因子-细胞因子受体相互作用信号通路、趋化因子信号通路、IL-17信号通路。与健康对照组相比,牙周炎牙龈组织中初始B细胞、浆细胞、初始CD4+T细胞、活化的记忆CD4+T细胞、单核细胞,M1巨噬细胞和中性粒细胞的比例更高(P<0.05)。结论:毂基因的功能分析及探究牙周炎和健康牙龈中所浸润的免疫细胞之间的差异可以为研究牙周炎的发生发展机制提供新的见解和思路。     

头颈部鳞癌程序性死亡配体-1的共表达基因及调控网络的生物信息学分析

目的 运用生物信息学的方法绘制头颈部鳞癌（HNSCC）中程序性死亡配体-1（PD-L1）共表达基因关系网络,筛选潜在的PD-L1的协同标志物,寻找可能的PD-L1基因调控肿瘤免疫状态的基因和通路。方法 利用癌症和肿瘤基因图谱（TCGA）中的大样本HNSCC的转录组学数据,在cBioPortal数据平台进行基因集的检索,筛选PD-L1共表达基因,在R语言的clusterProfiler中进行GO-BP和KEGG富集分析,再进行分子关系网络分析,提取重要节点基因（hub基因）,再进行生存分析。结果 筛选出共表达基因117个,共表达基因主要富集在免疫调节和病毒反应过程。网络节度分析得到了10个hub基因,依次为STAT1、IFNG、CXCL10、CCR5、FCGR3A、CXCL9、GBP5、CD86、GZMB、IRF1。生存分析显示：CCR5、CXCL9、GZMB是HNSCC预后相关的重要基因。这些基因均参与了免疫过程,其表达与PD-L1相关（Pearson相关系数为0.30、0.35、0.39,P值均小于0.01）。这些基因高表达在HNSCC中均为保护因素。结论 HNSCC中的PD-L1共表达的主要基因均为免疫相关基因,其中CCR5、CXCL9、GZMB与PD-L1存在共表达关系,与预后相关,其可能与程序性死亡受体-1（PD-1）/PD-L1介导的肿瘤免疫逃避相关,为进一步研究PD-1/PD-L1的作用机制和精准靶向治疗提供了新的参考。     

微小RNA在骨分化过程中的作用机制

在口腔种植治疗过程中常常会遇到骨量不足的问题,植入骨替代材料是目前临床上最主要的重建骨缺损方法之一,因此骨替代材料的成骨性能及其分子机制成为了研究热点。微小RNA（miRNA）是一种短链非编码RNA,通过转录后调控细胞分化、增殖、程序性死亡等病理生理过程。miRNA可影响成骨相关因子的表达和激活成骨相关信号转导通路中的信号转导,从而对骨组织动态改建过程进行调控。本文就miRNA与成骨细胞特异性转录因子、核心结合因子-α1基因、Smad基因、转化生长因子-β诱导因子,与骨形态发生蛋白信号转导通路、无翅型小鼠乳房肿瘤病毒整合位点家族信号转导通路、促丝裂原激活蛋白激酶信号转导通路、成脂信号转导通路以及miRNA与口腔相关材料和miRNA在骨缺损修复中的应用研究进展作一综述。     

基于生物信息学分析的口腔鳞状细胞癌微小RNA预后模型

目的通过生物信息学筛选并建立与口腔鳞状细胞癌(OSCC)患者预后相关的微小RNA(miRNA)预后模型,以期对OSCC患者进行精准的分组,提高治疗的针对性。方法通过癌症基因组图谱(TCGA)数据库下载OSCC患者的miRNA、mRNA表达谱和临床数据。采用单因素和多因素Cox风险回归分析筛选和建立miRNA预后模型。受试者工作特征曲线(ROC)和曲线下面积(AUC)检验预后模型的性能。预测6-miRNAs靶基因,与差异mRNA取交集后行基因本体论(GO)、京都基因与基因组百科全书(KEGG)信号通路富集分析。构建蛋白互作网络(PPI)筛选中枢基因。结果通过单因素和多因素Cox回归分析得到基于6个miRNA的预后风险模型。train组、test组和所有样品组中预测5年生存率的ROC曲线下AUC值分别为0.757、0.673、0.724。单因素和多因素Cox回归分析显示,6-miRNAs预后模型可以作为一个独立的预后因素(P<0.001)。靶基因构建PPI网络中前10个中枢基因为CCNB1、EGF、KIF23、MCM10、ITGAV、MELK、PLK4、ADCY2、CENPF、TRI...     

蜗牛蛋白调控腭部发生发育的机制

蜗牛蛋白（Snail）参与调控腭部融合过程中腭中缝上皮（MES）细胞的上皮间质转化（EMT）、程序性细胞死亡（PCD）或存活以及细胞迁移等生物学行为,Snail基因失去了转化生长因子-β3的抑制而表达水平升高,此时Snail作为MEE/MES细胞的存活因子,导致腭中线上皮（MEE）/MES细胞持续存在并诱发腭裂。Snail基因编码具有锌指结构的Snail1、Snail2和Snail3等转录因子,其家族具有相似的结构,可以结合到E-钙黏蛋白的启动子,抑制其表达,可以在胚胎发生发育和肿瘤转移过程中诱导EMT。Snail基因可防止细胞因为存活因子的减少或PCD因子的积累而死亡,故Snail基因是MEE/MES细胞的存活因子和细胞运动的诱导因子。微小RNA（miRNA）不仅在人类癌细胞中发挥着重要的作用,而且在胚胎健康发育过程中必不可少。miRNA表达模式的变异和miRNA在mRNA的结合位点的结构变异,可能导致颅面发育变异。本文就Snail基因结构与功能、Snail基因在侧腭突发育过程中表达、Snail基因与MEE/MES细胞的EMT、Snail基因与MEE/MES程序性细胞死、Snail基因是MEE/MES细胞的存活因子、微小RNA调控Snail在MEE/MES消失过程中的作用等研究进展作一综述。     

TNF-a对BMP-2诱导下小鼠BMSCs成骨分化miRNA表达的影响

目的：探讨肿瘤坏死因子α(TNF-α)对骨形态发生蛋白-2（BMP-2）诱导下小鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)成骨分化的微小核糖核酸（micro ribonucleicacid, miRNA）表达谱的影响。方法给予小鼠BMSCs以下分组刺激：①阴性对照组（ctrl）;②阳性对照组（pos）：BMP-2（200ng/ml）刺激48h;③实验组（48h）：BMP-2（200ng/ml）+TNF-α（10ng/ml）刺激48h;④实验组（72h）：BMP-2（200ng/ml）+TNF-α（10ng/ml）刺激72h,48h和72h后分别提取RNA,应用miRNA芯片检测获得miRNA表达谱,筛选部分差异表达的miRNA进行荧光实时定量PCR（ RT-PCR）验证。结果 miRNA表达谱分析结果表明,与阳性对照组相比,48h双因子刺激下检测到表达上调超过1.5倍的miRNA有44个,72h刺激下检测到22个miRNA,72h与48h相比,检测到24个表达上调超过1.5倍的miRNA,RT-PCR验证与芯片结果基本相符合。结论 miRNA参与调控TNF-α模拟炎症状态下BMP-2诱导BMSCs的成骨分化过程,且相关miRNA在TNF-α作用下表达上调,可能参与调控TNF-α的抑制成骨作用。由此可进一步解释炎性因子对成骨细胞分化的抑制机制,为发现新的药物靶点提供理论依据。     

基于网络药理学和分子对接技术探究姜黄素治疗牙周炎的作用机制

目的 联合使用网络药理学和分子对接技术探究姜黄素作用于牙周炎的治疗靶点。方法 采用多种数据库预测姜黄素、牙周炎的作用靶点，利用String绘制姜黄素-牙周炎蛋白质相互作用（PPI）网络，筛选出的关键靶基因进行基因本体论（GO）和京都基因与基因组百科全书（KEGG）分析；通过分子对接技术分析姜黄素治疗牙周炎的关键靶点。结果 从数据库中获得672个牙周炎相关疾病靶点，107个姜黄素作用靶点，筛选获得20个关键靶点，对这20个靶点进行GO和KEGG通路富集分析发现，姜黄素可能通过调节低氧诱导因子（HIF）-1、甲状旁腺激素（PTH）等信号通路发挥治疗作用；分子对接分析结果表明，姜黄素和多个靶点均具有良好的结合潜能。结论 本研究获得姜黄素治疗牙周炎的潜在靶点及分子机制，对促进药物的研发及临床应用提供理论基础。     

微小RNAs与牙周炎和种植体周围炎相关性的研究进展

牙周炎和种植体周围炎是发生在牙体或种植体周围,以软、硬组织炎症性破坏为特征的一类疾病,两者的发病机制尚不确切,临床上也未找到十分有效的治疗方法。微小RNA(miRNAs)是一类非编码蛋白的小RNA分子,参与调控细胞增殖、分化、凋亡及炎症、肿瘤等多种生理与病理过程。近年来,已有研究证实部分微小RNA在牙周炎发生发展中起重要作用,但对微小RNA在种植体周围炎中的作用机制研究甚少。本文从miRNA与牙周炎、miRNA与种植体周围炎的相关性两方面展开讨论,为治疗牙周炎和种植体周围炎开辟新的思路。     

调控下颌骨发育的转录因子家族的研究进展

脊椎动物的下颌骨发育涉及一系列信号分子和转录因子,颅神经嵴细胞（CNCC）的迁移、定位和调控是下颌骨发育的关键。转录因子家族在颅面组织发育中有着重要的作用,其表达在某种程度上决定了CNCC的特异性。此文就DLX基因家族、MSX基因家族、OTX基因家族、GSC基因家族、PITX基因家族、PAX基因家族、PRX基因家族、BARX基因家族和HAND基因家族以及其他调控下颌骨发育转录因子家族的研究进展作一综述。     

基于转录组学探讨氧化应激相关基因在牙周炎中的作用机制

目的:探究氧化应激相关基因在牙周炎中的生物途径和分子机制，寻找牙周炎潜在的生物标记物和治疗药物。方法:利用R软件筛选牙周炎的差异表达氧化应激相关基因并进行富集分析和蛋白互作分析，以寻找关键通路和基因。对关键基因进行受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic, ROC)分析以探究其对牙周炎的诊断价值。利用相关数据库预测靶向关键基因的miRNA、转录因子和治疗药物。最后在外部数据集和体外模型中验证氧化应激相关关键基因的表达。结果:筛选出54个差异表达氧化应激相关基因。蛋白互作分析鉴定出9个关键基因，其中6个ROC分析曲线下面积(AUC)>0.7且被外部数据集和体外模型验证。共预测出96个miRNA,131个转录因子和17种药物靶向这些关键基因。结论:氧化应激相关基因EGFR、FOS、IL6、MMP2、MMP9、NFE2L2可能是牙周炎潜在的生物标记物。