多囊卵巢综合征患者骨骼肌氧化应激基因的识别及其转录因子的预测

目的 探究多囊卵巢综合征（PCOS）骨骼肌氧化应激差异基因,识别PCOS患者骨骼肌关键的氧化应激基因,并预测基因及转录因子调控网络。方法 以PCOS患者的骨骼肌为研究对象,筛选GEO数据库数据集GSE8157和GSE6798,通过R软件获得差异表达的氧化应激相关基因。然后对差异表达的基因进行基因（GO）富集分析、KEGG信号通路富集分析及转录因子的预测。结果 在26例PCOS患者和26例对照女性,共鉴定出7个氧化应激差异基因（PDX1、SLC1A1、SMPD3、PAWR、CHEK2、WRN、S100A8）及4个转录因子（NFKB1、STAT3、YY1、FOXC1）。GO和KEGG富集分析表明,有多个与氧化应激及其相关的富集术语,在IL-17信号通路,p53信号通路等KEGG通路富集。结论 我们鉴定出的7个PCOS骨骼肌潜在的氧化应激相关基因和4个转录因子,可能通过调节骨骼肌氧化应激在PCOS的发生发展中发挥重要作用。     

多囊卵巢综合征颗粒细胞和卵母细胞自噬相关基因的识别及功能分析

目的 自噬可能是多囊卵巢综合征(PCOS)发生的一个易被忽视但很重要的因素。PCOS中最常见的自噬发生在颗粒细胞和卵细胞中。因此,为了识别多囊卵巢综合征潜在的自噬相关基因,以多囊卵巢综合征患者的颗粒细胞和卵细胞为研究对象,进行生物信息学分析。方法 筛选GEO数据库数据集GSE155489和GSE34526,通过R软件获得差异表达的自噬相关基因。然后对差异表达的自噬相关基因进行基因(GO)富集分析、(KEGG)信号通路富集分析、蛋白-蛋白互作(PPI)网络。结果 在17例PCOS患者和13例健康对照组中,共鉴定出35个差异表达的自噬相关基因。GO和KEGG富集分析表明,有多个与自噬及其相关的富集术语。PPI结果表明,这些自噬相关基因之间存在相互作用。结论 我们鉴定了35个PCOS潜在的自噬相关基因,前6位的Hub基因分别为CASP8、BID、CASP1、CCL2、EDEM1、ITPR1,它们可能通过调节自噬在PCOS的发生发展中发挥重要作用。本研究从自噬的角度为PCOS提供了新的认识。     

基于生物信息学挖掘子宫内膜异位症发病的关键基因及机制研究

目的 运用生物信息学方法筛选子宫内膜异位症的差异表达基因，系统探讨子宫内膜异位症的病因病理机制。方法 通过GEO数据库搜索子宫内膜异位症基因芯片，联合Perl语言及R语言分析异位子宫内膜组织与正常组织的差异表达基因；利用STRING数据库及Cytoscape软件绘制PPI网络图；通过g:profiler数据库对关键差异基因进行GO和KEGG富集分析。结果 共纳入2套子宫内膜异位症基因芯片，筛选出共同差异表达基因308个（178个上调，130个下调），剔除degree值为1和2的基因后得到关键差异表达基因170个（上调91个，下调79个），其中差异最显著的基因为：TAGLN（上调）、EpCAM（下调）；PPI网络图中得到degree值最大的差异基因为：CDK1。差异表达基因GO生物过程富集分析得出细胞周期改变、细胞黏附、增殖异常等与EMs发生发展密切相关，KEGG通路富集分析发现包括ECM受体相互作用通路、局灶性黏着斑、PI3K-Akt信号通路等在内的8条通路参与其中。结论 子宫内膜异位症的病因病理机制可能与TAGLN、EpCAM、CDK1基因表达异常及其涉及的表观遗传修饰改变、上皮-间...     

胃相关性疾病伴肠上皮化生差异表达基因及中药预测的生物信息学分析

目的：通过生物信息学方法筛选胃相关性疾病伴肠上皮化生（IM）的关键基因与通路,探讨其发病机制及潜在治疗靶点,进而预测治疗IM的中药。方法：从公共基因芯片数据库（GEO）数据库中下载包含IM患者的胃黏膜基因表达谱数据,利用Rstudio3.5.2筛选出IM组织与正常胃黏膜组织的差异表达基因（DEGs）;使用DAVID 6.8数据库对DEGs进行GO和KEGG富集分析;基于STRING数据库和Cytoscape 3.6.1软件构建蛋白相互作用（PPI）网络,明确关键基因及核心功能模块;通过将关键基因与医学本体信息检索平台（Coremine Medical）相对应,筛选治疗IM的中药。结果：纳入2个包含IM的基因芯片数据集GSE78523和GSE60427,将2个数据集中IM相关的DEGs取交集获得135个基因,其中上调基因90个、下调基因45个。GO分析结果显示,DEGs主要涉及消化、细胞增殖的调控、细胞间黏附、钠离子跨膜转运、钾离子转运、胆囊收缩素信号通路、单核细胞趋化性、白细胞迁移、细胞外泌体等功能。KEGG通路富集结果显示DEGs显著富集于胃酸分泌、氮代谢、肾素-血管紧张素系统、蛋白...     

基于生物信息学对结肠癌潜在枢纽基因的筛选及验证

目的:利用生物信息学方法挖掘结肠癌的枢纽基因及潜在标志物.方法:利用GEO2R分析结肠癌相关芯片集GSE41258、GSE41328和GSE44861中的差异基因;DAVID数据库进行GO富集分析和KEGG通路分析;STRING在线软件分析差异基因的蛋白质相互作用网络(PPI),并通过Cytoscape筛选枢纽基因;G...     

利用生物信息学分析鉴定鼻咽癌转移的信号通路及核心基因

目的利用基因芯片技术和生物信息学分析方法,筛选出鼻咽癌转移相关的核心基因和相关信号通路,为寻找鼻咽癌转移早期诊断和靶向治疗潜在标志物提供依据。方法 GSE103611的表达芯片从Gene Expression Omnibus(GEO)数据库中下载,该数据库中包含48个样本,包括24个原发鼻咽癌样本和24个放疗后转移的鼻咽癌样本。整理微阵列数据集获得差异表达基因(DEGs)与本课题组前期构建的相对于CNE-2侵袭转移能力更强的CNE-2SI细胞对比芯片差异基因进行比对获得共同差异基因。利用基因本体论(GO)和京都百科全书基因和基因组数据库(KEGG)对共同差异基因进行富集并利用DAVIDE在线进行分析。共同差异基因的蛋白质互作(PPI)网络由STRING数据库构建。Hub基因分析通过Cytoscape软件中的cytoHubba插件制作。关键基因的生存分析通过Kaplan Meier-plotter数据库分析获得。结果 GSE103611数据集中共鉴定出差异基因共3301个,其中上调506个,2795个基因被下调。本课题组的芯片中差异基因共2691个,其中上调1349个,1342个基因被下调。两个芯片共同上调基因47个,下调基因135个,共计182个。GO分析表明共同差异基因的生物学功能主要集中在基本的生物学过程和细胞黏附;主要的细胞成分包括细胞膜和细胞质;分子功能包括ATP结合等(P 0.05)。KEGG通路分析显示这些共同差异基因主要参与脂类代谢、MAPK信号通路和细胞黏附信号通路(P0.05)。CytoHubba插件分析从PPI网络中找到前20个具有高度关联性的核心基因。生存分析发现CXCL10、CUL7、PLCB2可能与在鼻咽癌不良预后相关(P 0.05)。结论利用生物信息学分析筛查鼻咽癌转移相关DEGs和通路可以帮助了解鼻咽癌转移发生的分子机制,对鼻咽癌转移的早期诊断具有临床意义。     

糖尿病肾病肾小管病变关键基因的预测北大核心CSCD

目的:基于生物信息学探索糖尿病肾病(DKD)肾小管差异表达基因(DEGs)与相关信号通路,结合蛋白互作(PPI)网络分析与比较毒理基因组学数据库(CTD)筛选在DKD肾小管病变中发挥关键作用的基因。方法:选取基因表达公共数据库(GEO)中芯片数据集GSE30529与Karolinska肾脏研究中心RNA-seq数据集,采用R4.03软件的“limma”和“DESeq2”包分析两个数据集共有的DEGs,设定筛选阈值为差异倍数≥2,P<0.05。应用clusterProfiler包进行GO分析和KEGG信号通路富集分析,STRING数据库建立PPI网络,Cytoscape和CTD筛选DKD核心基因。结果:共得到277个DEGs,DEGs的GO分析主要表现于细胞外基质组织,涉及免疫反应、中性粒细胞激活、免疫效应调节等生物学过程。KEGG信号通路分析结果表明,吞噬小体、补体及凝血级联反应、趋化因子信号通路、糖尿病并发症AGE-RAGE信号通路及NF-κB信号通路参与DKD肾小管病变的发生、发展。通过PPI网络及CTD数据库联合分析筛选出CXCL1、CXCL8、CCL5、FN1及EGF共5个关键基因。结论:本研究从转录组水平对两个不同来源数据集进行联合分析,有利于了解DKD肾小管病变发生的潜在分子机制,为进一步研究提供了有意义的线索。     

基于网络药理学探究络石藤-牛膝药治疗关节炎的作用机制

目的 基于网络药理学分析“络石藤-牛膝”药对治疗关节炎（Arthritis）的潜在作用机制。 方法 通过检索中草药系统药理学数据库平台（TCMSP）进行药对“络石藤-牛膝”有效成分及靶基因筛选;以“Arthritis”为关键词,在GeneCards数据库、NCBI基因数据库以及OMIM数据库进行人类基因检索并获得关节炎相关基因;将筛选出的药对靶点与疾病靶点输入韦恩图制作软件Venny2.1,获得共有靶点;运用STRING数据库进行PPI网络构建,Cystoscape构建“药物-成分-靶点-疾病”网络;运用R语言软件对关键靶基因进行基因本体论（GO）功能富集分析及与基因组百科全书（KEGG）通路的集分析。 结果 从TCMSP中筛选获得络石藤9种化合物成分,94个靶点;牛膝获得21种化合物成分,205个靶点。Venny映射得到128个共有靶点,STRING数据库筛选出5个基因簇和4个核心基因构建PPI网络。GO功能富集分析显示,“络石藤-牛膝”药对涉及2329条生物过程,150项分子功能相关,60项细胞组成相关。通过KEGG通路富集分析,“络石藤-牛膝”药对治疗关节炎富集到154条信号通路。 结论 基于网络药理学,从有效成分、基因靶点、信号通路等方面初步验证了“络石藤-牛膝”药对治疗关节炎的作用机制。     

利用生物信息学分析鉴定原位骨肉瘤以及肺转移的信号通路和核心基因

目的应用综合生物信息学来识别骨肉瘤中涉及的肺转移的关键致病基因并揭示潜在的分子机制。方法 GSE85537的表达谱从Gene Expression Omnibus(GEO)数据库下载,该数据库包含6个样品,包括3个原位骨肉瘤样品和3个骨肉瘤肺转移样品。整理微阵列数据集以获得差异表达的基因(DEG),并通过生物信息学方法进行深入分析。利用基因本体论(GO)和京都百科全书基因和基因组(KEGG)途径对DEGs富集并通过DAVID在线进行分析。DEG的蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络由STRING数据库构建。MCODE分析通过Cytoscape软件中的MCODE插件制作。关键基因的生存分析通过在线(http://www.ualcan.path.edu/index.html)分析获得。结果从GEO数据集中共鉴定出差异基因662个,其中234个基因被上调,428个基因被下调,通过基因拓扑学分析从PPI网络中鉴定出DEG中最密切相关的137个基因。其中38个基因被上调,99个基因被下调。GO分析表明DEGs的生物学功能主要集中在血管生成,转录中RNA聚合酶II启动子的正向调节。主要的细胞成分包括外泌体和细胞外基质。分子功能包括ATP结合。KEGG通路分析显示这些DEG主要参与PI3K-Akt信号通路和肿瘤信号通路。MCODE插件分析从PPI网络中检测到3个重要模块,此外选择了15个具有高度关联性的差异基因,并经过总体存活率和相关性分析,发现基因ACTA2可能在防治骨肉瘤肺转移中发生作用。结论利用生物信息学分析筛查骨肿瘤转移前后的DEGs和通路可以帮助了解骨肉瘤转移发生的分子机制,对早期诊断和预防骨肉瘤转移具有临床意义,并提供有效的指导治疗骨肉瘤转移的联合用药。     

基于生物信息学方法鉴定艾滋病抗病毒治疗病毒学失败的关键基因

目的 探究HIV感染者接受高效抗逆转录病毒治疗失败后的外周血单核细胞基因表达差异和信号通路的表达情况.方法 从GEO数据库中下载了数据集GSE52900,进行差异化基因的筛选,并通过GO、KEGG和PPI等网络分析确定关键基因和重要生物学通路.结果 从高效抗病毒治疗失败的外周血单核细胞基因表达谱中按照P<0.05和|log2(FC)|>1筛选出79个表达差异化基因,包括55个表达上调基因和24个表达下调基因.PPI网络鉴定出5个关键基因:CD4、CCL5、CXCR4、ITGAL、C1 QB.结论 GO和KEGG分析发现差异化基因主要富集在免疫应答通路,提示免疫因素在抗病毒治疗中发挥了重要作用.     

IL-17调控溃疡性结肠炎分子机制的生物信息学分析

目的 利用生物信息学方法分析溃疡性结肠炎(UC)的枢纽基因和关键通路。方法 通过基因表达数据库(GEO)下载UC表达谱芯片GSE134025。利用R语言的Limma包筛选UC组与正常组肠黏膜细胞差异表达基因，对这些基因进行GO和KEGG分析；利用STRING数据库构建蛋白互作网络(PPI)并将结果导入Cytoscape筛选出核心基因；利用KEGG mapper绘制核心基因所在的信号通路图。结果 筛选出190个差异表达基因，其中147个上调，43个下调。GO分析结果表明，差异表达基因主要涉及炎症反应、细胞增殖的正调控等生物学过程，主要富集于细胞膜、质膜等细胞成分，具有肝素结合、生长因子等分子功能。KEGG分析显示差异基因主要富集于趋化因子信号通路，细胞因子受体相互作用等相关信号通路。从PPI网络中筛选出10个枢纽基因：白细胞介素6(IL-6)、CXC趋化因子配体8(CXCL8)、CXCL10、CXCL1、CXCL9、膜联素A1(ANXA1)、IL-1β、CC趋化因子配体20(CCL20)、CXCL2、CXCL11,其中多个基因位于IL-17调控的信号通路下游。结论 发现了10个与UC发病...     

绝经后骨质疏松小鼠骨髓间充质干细胞免疫相关因子抗体芯片检测及关键差异基因分析

背景：近年来，绝经后骨质疏松症骨骼与免疫系统之间相互作用机制的研究已成为热点，但关键免疫相关因子表达改变对绝经后骨质疏松症的影响尚不明确，仍需进一步探索。目的：通过生物信息学方法探讨绝经后骨质疏松症小鼠骨髓间充质干细胞免疫相关因子差异化表达情况。方法：通过卵巢切除手术构建绝经后骨质疏松症小鼠模型，采用全骨髓贴壁法获取骨髓间充质干细胞并稳定传代至第2代，使用RayBio L-Series Mouse Antibody Array 308 Glass Slide Kit免疫相关因子抗体芯片检测卵巢切除组及假手术组小鼠骨髓间充质干细胞中存在差异表达的蛋白，对检测结果进行GO、KEGG富集分析及PPI网络分析，通过MCC、EPC及MNC算法所得值筛选共同的Hub基因。结果与结论：共获得68个差异表达基因。GO分析发现差异表达基因富集于免疫系统过程、胞外区、信号受体结合等条目。KEGG分析发现差异基因主要富集于细胞因子-细胞因子受体的相互作用、肿瘤坏死因子信号通路和趋化因子信号通路等条目。通过对68个差异表达基因构建PPI网络分析进一步筛选得到了8个Hub基因，绘制小提琴图和相关性矩阵发现8个H...     

基于miRNA芯片对系统性红斑狼疮的生物信息学分析

目的运用生物信息学分析系统性红斑狼疮(SLE)患者单核细胞起源的树突状细胞(moDCs)中miRNA与健康人的表达差异。方法从公共基因芯片数据库(GEO)中下载GSE79240数据集,R语言筛选差异miRNA,Funrich软件分析差异miRNA的GO富集、KEGG信号通路及转录因子,MiRTarBase数据库进行靶基因预测。结果筛选出19个差异miRNAs,其中11个上调,8个下调。GO富集显示差异miRNA的生物学功能主要集中在信号传导及细胞间通讯;细胞组成主要位于细胞核及细胞质;分子功能主要集中在转录因子、泛素特异性蛋白酶及受体信号复合物支架。KEGG信号通路主要集中在蛋白多糖信号通路、TRAIL信号通路及S1P信号通路。与miRNA有关联的转录因子主要包括:SP1、SP4、EGR1及POU2F1。14个miRNA经实验验证有靶基因。结论在SLE患者的moDCs中发现19个差异miRNAs,可能在SLE的发病机制中起到了重要作用,为SLE的诊断提供新的思路。     

腺病毒与新冠病毒合并感染的宿主表达差异化基因研究

目的 探究腺病毒与新冠病毒合并感染宿主基因的表达水平改变。方法 从GEO数据库中下载GSE68004和GSE17400表达谱芯片,分别筛选了腺病毒感染者与新冠病毒感染细胞中的表达差异基因并取交集,通过GO/KEGG通路和PPI网络分析寻找其中的核心基因和生物学过程,并挖掘了hub基因的上游转录因子及表达情况。结果 18个基因在腺病毒和新冠病毒感染中的表达水平上调,并参与了I型干扰素应答、细胞因子活化、病毒复制调控等生物学过程和分子通路。PPI网络鉴定出5个核心基因：OAS1、IFIT3、RSAD2、CXCL10和XAF1。转录因子IRF1、IRF7、STAT1和STAT2在病毒感染后的表达水平明显升高。结论 表达差异化基因主要富集在干扰素应答通路,提示免疫因素在腺病毒和新冠病毒联合感染中发挥了重要作用。     

唾液腺腺样囊性癌中相关微小RNAs及其靶基因的生物信息学分析

目的 探讨唾液腺腺样囊性癌(SACC)潜在的微小RNAs(miRNAs）分子标志物,构建miRNA-mRNA调控网络,并阐明其潜在的分子机制。 方法 从Gene Expression Omnibus(GEO)数据库下载2个SACC的微阵列芯片数据,通过R语言进行分析差异的miRNAs与mRNA。应用FunRich 3.1.3软件对差异miRNA进行转录因子富集分析以及预测差异miRNAs的靶基因。对SACC中差异miRNAs的靶基因进行基因本体论（GO）富集分析与京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析以及蛋白互作分析。使用Cytoscape 3.7.0构建miRNA-mRNA调控网络。 结果 1. 共筛选出144个差异表达的miRNAs (DEMs)和1216个差异表达的mRNAs(DEGs);2. KEGG信号通路富集分析发现,靶基因主要参与Rap1信号通路、丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路、磷脂酰肌醇-3激酶/蛋白激酶B（PI3K/Akt）信号通路以及肌动蛋白细胞骨架的调节;3. STRING蛋白相互作用分析发现,ACSL1、SCD、MGLL、FABP4在蛋白相互作用网络中处于核心地位。 结论 我们筛选出SACC与相对正常组织间差异明显的miRNA和mRNA,并分析发现了这些差异分子主要参与的信号通路和功能。     

基于网络药理学分析冬虫夏草防治急性肾损伤的分子机制北大核心CSCD

目的：基于网络药理学分析冬虫夏草（CS）防治急性肾损伤（AKI）的分子作用机制。方法：应用中药系统药理学数据库（TCMSP）筛选CS的有效成分和作用靶点,从DisGeNET、GeneCards、OMIM、TTD数据库筛选AKI的疾病靶点,运用Cytoscape 3.8.0软件构建“药物-成分-疾病-靶点”可视化调控网络,采用String在线数据库构建CS与AKI共同靶点的蛋白互作网络,DAVID数据库和KEGG数据库对共同靶点进行GO功能富集分析和KEGG通路富集分析,探讨其潜在分子机制。结果：CS中筛选得到有效成分9种,防治AKI的作用靶点63个。GO功能富集分析主要包括对药物的反应、信号转导、衰老、细胞增殖调控、细胞凋亡调控等。CS防治AKI的主要富集通路有PI3K-Akt信号通路、MAPK信号通路、细胞凋亡通路、TNF信号通路、P53信号通路等。结论：通过网络药理学研究方法预测了CS防治AKI的有效活性成分及作用靶点,并通过PPI网络和KEGG富集分析推测了CS通过多条信号通路调节防治AKI,涉及细胞自噬、凋亡及炎症反应等多环节生物学过程。     

类风湿关节炎基因差异谱的生物信息学分析

目的通过生物信息学方法探究类风湿关节炎患者的滑膜成纤维细胞差异表达基因及相关信号通路,寻找潜在的类风湿关节炎特异性分子标志物。方法利用R语言limma包等程序方法分析基因芯片GSE21959并筛选差异基因(differentially expressed genes,DEGs),利用DAVID数据库分析DEGs获得其GO富集分析和KEGG信号通路分析的结果。利用STRING数据库构建蛋白互作网络,再将结果导入Cytoscape软件中模块化核心基因并绘制蛋白互作网络图。结果筛选获得了123个差异基因,其中表达上调的基因38个,表达下调的基因85个。GO富集分析表明DEGs主要参与了趋化因子调节、CXCR趋化因子受体结合和血管生成正向调控等生物学过程,KEGG信号通路富集分析主要包括了趋化因子信号通路、Rap1信号通路和血管平滑肌收缩等信号通路。模块化分析获得了7个核心基因分别为:CXCL1、CXCL8、CXCL6、ADRA2A、ADCY8、S1PR1和SAA1。结论通过生物信息学分析获得类风湿关节炎的DEGs、核心基因、生物学过程和信号通路等信息,为探究类风湿关节炎的发病机制、发现诊断标志物和探索新治疗靶点提供理论依据与新的方向。     

基于网络药理及分子对接预测青蒿素对银屑病的作用机制

目的 利用网络药理学和分子对接技术，探讨青蒿素防治银屑病的作用机制。方法 通过PubChem数据库和Swisstarget数据库获取青蒿素的主要有效成分及其作用靶点，从GeneCard数据库获取银屑病的治疗靶点，然后利用STRING数据库和Cytoscape构建靶点PPI网络，并进行聚类分析和筛选关键靶点。利用R软件进行基因本体（GO）和京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路分析和目标基因可视化。最后通过AutoDock软件对青蒿素与靶基因进行分子对接验证。结果 共获得41个交集靶点，通路富集分析显示，这些靶点通过调节神经营养蛋白信号通路、血清素突触通路等发挥防治银屑病的作用。对接结果显示，青蒿素可与关键靶点HSP90AA1、EGFR、MAPK14、MAP2K1匹配。结论 通过网络药理学及分子对接的方法，找到了青蒿素治疗银屑病可能的潜在靶点，预测了其发挥药理作用的关键通路。     

阿尔茨海默病发病机制相关基因生物信息学分析及实验验证

背景：阿尔茨海默病的机制挖掘十分重要,通过生物信息学对阿尔茨海默病潜在治疗靶点的研究,可以为阿尔茨海默病治疗提供良好的指示作用。目的：使用生物信息学分析方法筛选与阿尔茨海默病发病机制相关的基因并在动物水平加以实验验证。方法：利用GEO在线数据库筛选差异基因;利用DAVID在线数据库进行GO/KEGG富集分析;使用STRING数据库进行蛋白互作网络的构建;使用HPA数据库判断目的蛋白在人体中的分布情况;最后使用免疫荧光技术和免疫印迹技术验证分析蛋白表达情况。结果与结论：(1)利用GEO在线数据库内数据集GSE48350获取阿尔茨海默病与健康人群的基因芯片,使用GEO2R在线分析平台分析两个人群的差异基因,其中上调基因42个,下调基因131个;(2)GO基因功能注释分析结果显示差异基因主要位于突触前、运输囊泡和胞外囊泡;介导神经递质释放和突触小泡功能等生物进程;参与磷脂结合、受体-配体活性和网格蛋白结合等分子功能的构成;(3)KEGG通路分析结果显示差异基因主要富集于神经活性配体-受体相互作用、γ-氨基丁酸神经突触与逆行内源性大麻素信号等突触功能相关信号通路;(4)结合蛋白互作网络筛选出5...