基于生物信息学分析探究肺动脉高压关键基因和通路

目的通过生物信息学方法寻找肺动脉高压中差异表达的基因,为肺动脉高压的预防和早期诊断及治疗提供新思路。方法从公共基因数据库(GEO)中下载基因芯片数据集GSE113439,使用在线分析工具GEO2R筛选出肺动脉高压肺组织和正常肺组织的差异表达基因。利用在线数据库DAVID和STRING分别进行功能、通路富集分析和蛋白互作分析,使用Cytoscape软件来筛选蛋白相互作用网络中的核心网络基因及显著相互作用模块。结果共筛选出559个差异基因,其中87个为上调基因,472个为下调基因(调整后P<0. 05,|log2FC|>1)。对差异基因进行GO和KEGG富集分析,GO富集分析(P<0. 05)结果提示:(1)生物过程:差异表达基因显著富集于DNA双解、DNA修复、有丝分裂等;(2)细胞单位:差异表达基因显著富集于核质、膜、核仁、细胞质、中心体、核、核斑点、染色体、高尔基体等;(3)分子功能:差异表达基因显著富集于聚(A) RNA结合、ATP结合、蛋白质结合、解旋酶活性、微管结合、ATP依赖性DNA解旋酶活性等。KEGG富集分析结果提示差异表达基因显著富集于真核生物的核糖体...     

动脉性肺动脉高压相关基因的生物信息学分析

目的通过GEO数据库转录组和miRNA基因芯片数据筛选和分析动脉性肺动脉高压相关基因。方法通过GEO数据库收集转录组数据集(GSE113439、GSE53408)和miRNA数据集(GSE21284、GSE55427)。使用R3.5.2软件进行差异分析,筛选差异表达基因和miRNA,通过miRNet数据库筛选差异miRNA的靶基因,利用FunRich 3.13软件分析共同差异基因。最后用Cytoscape 3.7.2软件进行动脉性肺动脉高压相关生物过程和通路分析,筛选与动脉性肺动脉高压致病机制相关的潜在基因。结果最终分析确定188个上调基因、50个miRNA、20个生物过程和通路。其中与细胞增殖、迁移、凋亡及免疫紧密相关的GO生物过程和Reactome通路有5个:GO:0097581细胞板状伪足相关、GO:0030866皮质肌动蛋白细胞骨架相关、GO:0002886骨髓来源的白细胞介导的免疫调节相关、GO:0031122细胞质微管组织和生物发生相关、R-HSA:400253昼夜节律相关。参与调控的主要相关基因为:ANLN、BIRC3、CHD9、CLOCK、CXCL8、DST、FER、HIF1A、KIF23、PCM1、PLS1、ROCK2、TWF1。miRNA为hsa-miR-129-5p、hsa-miR-485-3p、hsalet-7b-5p、hsa-miR-215、hsa-miR-519a-3p、hsa-miR-519c-3p、hsa-miR-98-5p、hsa-miR-380-3p、hsa-miR-155-5p、hsa-miR-23a-3p、hsa-miR-642-5p。结论筛选出的基因ANLN、BIRC3、CLOCK、DST、FER、KIF23、PCM1、PLS1、TWF1可能关系到血管重构,这为动脉性肺动脉高压的治疗提供新的思路,为发展新的抗血管重构治疗提供更多可能的手段。     

CDK1在肝母细胞瘤发展与预后作用的生物信息学分析

目的 研究肝母细胞瘤(hepatoblastoma,HB)的发病机制,并为其提供防治的相关生物信息学依据.方法 采用GEO2R在线分析工具分析HB基因芯片GSE131329的HB组织与正常组织,得到差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),并通过R语言制作火山图.DAVID...     

早期生长反应基因-1与缺氧性肺动脉高压的研究进展

转录因子早期生长反应基因-1（the early growth responsive gene-1，Egr-1）为即刻早期基因（immediate early genes，IEGs）家族中最重要的一员，可能与缺氧性肺动脉高压的形成密切相关，该基因家族还包括FOS、JUN、和早期生长反应基因EGR-2，3，4。缺氧和炎症刺激都可迅速激活Egr-1，活化的Egr-1与目的基因启动子上特异结合位点作用后诱导下游目的基因的表达．缺氧，炎症刺激如何调节细胞内Egr-1水平和转录活性，从而参与肺动脉高压形成的机制至今尚无确切报道。下面就Egr-1与缺氧性肺动脉高压的关系作一综述。     

低氧性肺动脉高压相关基因的研究进展

低氧性肺动脉高压是临床常见的病理生理过程,也是慢性阻塞性肺疾病、慢性肺源性心脏病等多种心肺疾病发生发展的重要病理环节.近10余年来,国内外对低氧性肺动脉高压相关基因方面的研究取得很大进步.对肺动脉高压形成机制的各种基因的认识可应用于临床中,为临床治疗提供更有价值的信息,为进一步的靶向治疗提供帮助.     

HERG基因在低氧性肺动脉高压大鼠肺小动脉平滑肌中的表达

用地高辛标记延迟整流性钾通道基因ＨＥＲＧ的ｃＤＮＡ为探针,通过原位杂交法检测正常和低氧性肺动脉高压（ＨＰＨ）大鼠肺小动脉平滑肌ＨＥＲＧ的表达。目的在于探讨慢性低氧导致肺动脉平滑肌细胞膜去极化,引起肺动脉高压是否与ＨＥＲＧ基因表达改变有关,及其在ＨＰＨ...     

基于生物信息学分析鉴定阿尔茨海默病中关键差异表达基因及其潜在治疗靶点

目的 利用生物信息学方法挖掘阿尔茨海默病(AD)的基因表达谱,筛选出与该病发生发展相关的关键基因。方法 从基因表达综合数据库(GEO)下载数据集GSE132903,利用R语言进行分析,鉴定出差异表达基因(DEGs),利用DAVID数据库对差异基因进行GO与KEGG功能富集分析,利用string数据库对差异表达基因进行蛋白互作网络分析,随后利用Cytoscape软件中的插件cytohubba进行关键基因筛选。结果 在AD的基因表达谱中鉴定了319个差异表达基因。其中上调基因118个,下调基因201个,与正常对照组样本相比,AD患者样本中神经活动配体-受体相互作用、GABA能突触、突触囊泡循环、长程增强效应等通路显著改变。基于多种算法得到关键基因分别是：SNAP25、SYP、SYT1、SYT4,其中SYT4在AD中的作用机制尚未有报道。结论 利用生物信息学方法成功构建了在AD中起关键作用的蛋白互作网络,发现了4个与疾病相关的关键基因,进一步证明了突触功能在AD中的重要作用,其中SYT4可能是AD治疗的新靶点。     

缺氧性肺动脉高压大鼠血浆降钙素基因相关肽和内皮素-1的测定及其相互关系

为了探讨血浆降钙素基因相关肽和内皮素—1含量及其相互关系在缺氧性肺动脉高压调节机制中的作用,将Wistar大鼠20只分为:一周缺氧组(5只,一周对照组(5只),二周缺氧组(5只)及二周对照组(5只),低氧处理采用常压低氧舱,舱内氧浓度10±0.5%,用放射免疫方法测定对照组和不同缺氧时间组大鼠血浆降钙素基因相关肽和内皮素—1含量.并通过P_(50)压力传感器法测定其肺动脉平均压。结果表明在缺氧性肺动脉高压大鼠中,一周缺氧组血浆降钙素基因相关肽含量与一周对照组比降低,血浆内支素—1含量与一周对照组比增高,但均无显著差异(t=1.58,2.24,P>0.05)。二周缺氧组血奖降钙素基因相关肽含量与二周对照组比明显降低,血浆内皮素含量与对照组比明显增高(t=2.61,2.31。P<0.05),肺动脉压力与血浆降钙素基因相关肽水平呈明显负相关,与内皮素—1水平呈明显正相关(负相关系数R=0.910,P<0.01)。这一研究结果说明血浆降钙素基因相关肽和内皮素—1共同参与缺氧性肺动脉高压调节。     

PGE1治疗鱼精蛋白中和肝素诱发肺动脉高压的疗效观察

本研究的目的观察PGE1对鱼精蛋白中和肝素所致肺动脉高压的治疗作用.7例体外循环心内直视手术患者,心内操作结束主动脉根部注射鱼精蛋白对抗肝素后肺动脉平均压≥30mmHg即行PGE1 0.02～0.04蘥*min-1*Kg-1持续输注,并于注射前后不同时间分别监测动脉收缩压(SABP)、舒张压(DABP)、平均动脉压(MABP)、中心静脉压(CVP)、平均肺动脉压(MPAP)、肺毛细血管嵌压(PCWP),采用热稀释法测定心输出量(CO),并计算心指数(CI)、每搏指数(SI)、左心室和右心室做功指数(LVSWI,RVSWI)、肺循环阻力(PVR)及体循环阻力(SVR).结果:PGE1持续输注后,SABP、DABP、CVP、CO、SI未发生变化.肺动脉压、右室做功指数和肺血管阻力在持续PGE1 0.02～0.04μg*min-1*Kg-1注射后30min降低为注射前水平(P＜0.05).结论:持续静脉输注PGE1 0.02～0.04μg*min-1*Kg-1可以逆转体外循环心内直视手术鱼精蛋白中和肝素所致的肺动脉高压,降低肺血管阻力,对动脉压和心排血量无明显影响.     

低氧诱导因子—1与低氧性肺动脉高压

低氧诱导因子－１是机体细胞在低氧环境中产生的一种结合ＤＮＡ蛋白蛋因子,具有调控各种低氧反应基因转录水平的功能。本文重点介绍ＨＩＦ－１的结构特点,调空机制以及在低氧性肺动脉高压形成中的意义。     

肺动脉高压致病基因和靶向治疗研究进展

肺动脉高压(PH)是一组以毛细血管前PH为特点的疾病,其治疗棘手,致残率和病死率较高。近年来随着基因检测技术不断发展,与PH相关的基因被越来越多地发现。本文主要综述了PH的致病基因和靶向治疗研究进展,以期为PH的分子机制探索和个体化治疗提供思路。     

miR-206在大鼠肺动脉高压模型中的表达和意义

目的 探讨miR-206在大鼠肺动脉高压（pulmonary hypertension,PH）模型中的表达和意义。 方法 构建肺动脉高压大鼠模型,按缺氧暴露时间分别标记为(1、7、14、21和28 d)组,并将常压常氧（FIO₂为0.21）作为对照组（n = 5）,提取大鼠右下肺叶组织及外周血,实时定量PCR检测miR-206表达;分离大鼠原代肺动脉平滑肌细胞（pulmonary arterial smooth muscle cell,PASMC）,以miR-206 mimics转染细胞并进行缺氧暴露,检测细胞增殖能力。生物信息学分析发现并选择缺氧诱导因子（hypoxia-inducible factor,HIF）-1α作为miR-206的候选靶基因,以双荧光素酶报告实验验证miR-206是否可直接调控HIF-1α,共转染miR-206mimics与HIF-1α过表达质粒,检测PASMC细胞增殖能力变化。 结果 与对照组相比,大鼠肺组织中miR-206的表达在缺氧暴露后即可出现miR-206表达降低（P < 0.05）,大鼠血清miR-206亦明显降低（P < 0.05）;缺氧暴露后的大鼠肺组织分离培养的PASMC miR-206表达与对照组相比也明显降低（P < 0.05）,miR-206低表达时PASMC增殖能力明显增加（P < 0.05）;miR-206 mimics转染可拮抗因缺氧暴露引起的PASMC增殖能力增加（P < 0.05）。生物信息学发现HIF-1α的3’非编码区（3’ untranslated region,3'UTR）具有miR-206的结合位点,用miR-206和HIF-1α（野生型3'UTR）共转染的PASMC中荧光素酶报告基因活性较对照组显著下调（P < 0.05）,而miR-206 mimics和HIF-1α（突变型3'UTR）共转染组则较对照组无明显统计学差异。共转染miR-206 mimics后,HIF-1α上调引起的细胞增殖被逆转（P < 0.05）。 结论 缺氧诱导的miR-206下调通过靶向PASMC中的HIF-1α途径来促进PH,miR-206可能是缺氧诱导PH早期的触发因素。     

Chymase在肺动脉高压疾病的肺动脉重构中的表达

目的探讨了慢性香烟暴露诱导的PAH病变过程中仓鼠肺组织chymase的表达变化。方法将12只雄性仓鼠随机分为：对照组、香烟暴露组;仓鼠暴露于香烟烟雾中4个月建立肺动脉高压模型;免疫组织化学染色法检测肺小动脉中chymase的蛋白表达。结果Chymase在香烟暴露组仓鼠的肺小动脉中的表达增加,尤其在肺小动脉外膜及增生的内皮细胞中,染色呈强阳性。结论随着肺结构的改变,香烟暴露可刺激chymase的表达增加,表明chymase在PAH中肺小动脉的重构病变中起作用,因此,抑制chymase的形成将有助于阻止香烟诱导的肺动脉高压疾病的发生、发展。     

基因疗法在肺动脉高压治疗中的研究进展

<正>基因治疗肺动脉高压(pulmonary hypertension,PH)指选择合适载体,通过可行转移途径将目的基因转染到患者肺内,转录表达血管活性产物,达到治疗PH的目的。现将目前此方面研究综述如下。 1 基因治疗肺动脉高压的研究现状 1.1 一氧化氮合酶(nitric oxide synthase,NOS)基因疗法血管内皮细胞(endothelial cells,ECs)内生成的NO对于维持正常生理水平的肺动脉压力(pulmonary arterial pres-sure,PAP)和肺血管阻力(pulmonary vascular resistance,PVR)有重要作用,但PH患者肺组织NOS mRNA及蛋白水平均较低,且与肺动脉病变程度密切相关。在低氧条件下,NOS3基因缺失鼠的PAP、PVR及右室收缩期压力(right ven-tricular systolic pressure,RVSP)明显升高,肺血管重构及右室肥厚程度显著增强;而NO吸人疗法在实验动物及临床PH患者有很好疗效,表明PH患者存在一定程度的NOS缺陷。     

CDK11p58基因过表达抑制INS-1细胞的增殖

目的:研究CDK11p58基因对大鼠胰岛瘤细胞INS-1增殖及周期的影响.方法:INS-1细胞分为3组:实验组转染pcDNA3.0-CDK11p58质粒;空载体组转染pcDNA3.0空载体;空白对照组不加任何干扰.48 h后,Western blot检测细胞CDK11p58基因表达水平;MTT法检测转CDK11p58基因对细胞增殖的影响;流式细胞仪检测转染CDK11p58基因后细胞周期的变化.结果:转染48 h后,与空载体组相比,实验组CDK11p58基因的表达水平显著升高(P<0.01),INS-1细胞存活率下降(P<0.05),G1期细胞比例显著上升(69.87%±1.77%vs 63.03%±2.66%,P<0.01),细胞出现G1期阻滞.结论:CDK11p58基因与INS-1细胞增殖相关.其高表达引起的细胞增殖速度放缓的作用机制可能与其所致的细胞G1期延长有关.     

高迁移率族蛋白B1在新生儿持续肺动脉高压中的变化及临床意义

目的 观察高迁移率族蛋白B1(HMGB1)在新生儿持续肺动脉高压(PPHN)中的变化,并探讨其临床意义.方法 62例PPHN患儿根据肺动脉收缩压(PASP)分为轻度组(n=22例)、中度组(n=21例)和重度组(n=19例),同期选择20例正常新生儿作为对照组.检测和比较PPHN患儿及正常新生儿出生时血清HMGB1水平...     

胰腺癌关键基因的筛选和分析:多数据联合生物信息学分析

目的 通过多数据联合生物信息学分析,明确候选基因与胰腺癌发生发展以及预后的相关关系.方法 从Gene Expression Omnibus(GEO)下载芯片数据集GSE15471、GSE16515、GSE28735,筛选差异表达基因.通过功能富集分析,利用STRING和Cytoscape软件构建蛋白质相互作用(prot...