绝经后骨质疏松症免疫反应相关基因的鉴定及其中药活性成分的筛选

目的 采用生物信息学方法 识别绝经后骨质疏松症中免疫反应相关的基因,并探讨其作用机制和筛选靶向中药活性成分。方法 在基因表达数据库（GEO）中检索“postmenopausal osteoporosis”,下载基因数据集GSE230665,通过R软件中的“limma”数据包获取差异表达基因,使用David工具对差异基因进行基因本体（GO）功能富集分析并筛选出免疫反应相关的关键基因,然后对关键基因进行GO功能富集分析和京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析。采用STRING平台和Cystoscope软件建立蛋白相互作用（PPI）网络,用MCODE和CytoNCA插件识别重要基因簇模块和核心基因。在CTD数据库搜索“postmenopausal osteoporosis”对核心基因进一步筛选并搜索靶向核心基因的中药活性成分,并在PubChem数据库中搜索中药活性成分的3D结构,Autodock4软件进行分子对接,以及探索核心基因与绝经后骨质疏松症的相互作用。结果 在绝经后骨质疏松症中筛选出43个关键基因,GO富集分析显示主要参与涉及正向调节炎症反应、白细胞介素（IL）-12的产生...     

糖尿病肾病发展为终末期肾病潜在机制的生物信息学研究

目的利用生物信息学方法探讨糖尿病肾病发展为终末期肾病的差异基因表达和潜在机制。方法检索获取美国国家生物技术信息中心基因表达综合数据库并获取糖尿病肾病和终末期肾病外周血单核细胞的基因表达芯片GSE142153数据集,筛选样本差异表达基因数据进行富集分析并筛选核心靶点,利用基因集富集分析方法筛选糖尿病肾病和终末期肾病差异表达基因富集的生物学功能。结果糖尿病肾病发展为终末期肾病的过程中,差异基因以上调表达为主,显著富集于氮素代谢信号通路;涉及蛋白质-谷氨酰胺γ-谷氨酰转移酶活性等分子功能、血红蛋白复合物等细胞组分和红细胞分化等生物学过程。结论糖尿病肾病发展为终末期肾病差异基因异基因富集于氮素代谢信号通路;涉及蛋白质-谷氨酰胺γ-谷氨酰转移酶活性等分子功能、血红蛋白复合物等细胞组分和红细胞分化等生物学过程。     

基于生物信息学筛选乙型肝炎差异表达基因及其在预测肝癌预后中的作用

目的:应用生物数据库及生物信息分析技术探索乙型肝炎病毒(HBV)感染肝细胞的差异表达基因,分析其在肝癌预后中的预测价值。方法:登录基因芯片公共数据库(GEO)下载数据并检测基因芯片品质,应用R软件甄选差异基因,富集分析对差异基因进行分类注释,构建蛋白质相互作用网络筛选核心基因,运用基因表达谱数据动态分析(GEPIA)验证核心差异表达基因,分析5年生存率。结果:合计1041个基因在乙型肝炎病毒感染肝细胞中存在表达差异,基因本体(GO)富集分析显示差异基因主要与细胞外间隙、胞外区、胞外外泌体、环氧化酶P450通路、受体结合相关。京都基因和基因组百科全书(KEGG)通路分析显示差异基因主要参与补体及凝血级联反应、糖酵解/糖异生、视黄醇代谢、过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)信号通路、碳代谢、代谢途径、初级胆汁酸生物合成、癌症中的蛋白聚糖、胆汁分泌等信号通路。蛋白互作网络筛选出10个关键基因。GEPIA数据库验证结果显示其6个基因高表达于肝癌组织,而生存分析验证激肽原基因1(KNG1)高表达组肝癌患者5年生存率更高。结论:生物信息学技术能有效筛选HBV感染肝细胞中的核心差异基因,并具有预测肝癌预后的作用。     

网络药理学结合GEO芯片技术探讨黄芎方治疗缺血性脑卒中的作用机制及实验验证

目的 基于GEO芯片联合网络药理学方法探讨黄芎方治疗缺血性脑卒中的作用机制,并构建脑缺血/再灌注(I/R)大鼠模型验证黄芎方药效和核心靶点。方法 利用中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)数据库及文献检索,获得黄芎方的主要活性成分,通过Swiss Target Prediction数据库检索其相应的靶点。通过R软件limma包对GEO平台缺血性脑卒中患者数据集GSE16561进行差异基因分析。利用Venny 2.1.0进行黄芎方成分靶点和缺血性脑卒中差异基因靶点交集靶点分析,采用DAVID数据库对交集靶点进行基因本体(GO)功能富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。采用Cytoscape 3.9.0软件构建成分-靶点-通路网络并筛选核心成分,通过STRING数据库与Cytoscape 3.9.0软件构建蛋白质相互作用(PPI)网络并筛选核心靶点基因。利用PyMOL软件对度值排名靠前的成分和靶点基因进行分子对接。通过single sample Gene Set Enrichment Analysis(ssGSEA)进行免疫浸润分析。采用线栓法制备I/R大鼠模型...     

乳腺癌脑转移差异基因的生物信息学分析

目的 利用生物信息学方法筛选乳腺癌脑转移瘤差异表达的核心基因。方法 从GEO数据库下载GSE125989数据集，运用GEO在线分析工具GEO2R分析数据集的差异基因。利用在线工具DAVID对差异表达基因进行GO功能注释和KEGG通路富集分析，将获得的差异表达基因数据输入STRING数据库并通过Rstudio进行可视化。利用Rstudio的CytoHubba插件筛选核心基因。利用Kaplan-Meier Plotter在线工具验证核心基因与总生存期的关系。结果 经GEO2R工具筛选出22 277个基因，进一步筛选集中获得差异表达基因74个，GO功能注释发现，差异表达基因主要在细胞外基质组织等方面显著富集；KEGG通路主要在蛋白质消化吸收等通路富集。通过CytoHubba插件以度筛选出PPI网络中排名前10位的差异表达基因为核心基因。生存分析显示DCN、ELN与患者总生存期具有显著的相关性。结论 本研究共筛选出2个与乳腺癌脑转移预后相关的核心基因，分别为DCN、ELN。     

基于GEO数据库分析食管癌差异表达基因

目的 寻找食管癌的差异表达基因,进一步筛选与食管癌发生潜在靶点,为食管癌防治提供新思路。方法 从基因表达综合(GEO)数据库下载GSE9982基因芯片,利用iDEP在线分析工具筛选食管癌患者与健康人群黏膜组织差异表达基因,并进行差异基因可视化展示。利用STRING数据库进行蛋白质相互作用分析,筛选关键基因。使用注释、可视化和综合发现数据库(DAVID)在线数据库对差异表达基因进行基因本体论(GO)富集分析。结果 食管癌差异表达基因497个,上调基因191个,下调基因306个。基因富集分析显示在分子功能、细胞组分、生物过程方面蛋白结合、细胞核、细胞分裂富集结果显著。蛋白相互作用分析得出可视化结果并筛选出10个关键差异表达基因。结论 本研究筛选得出食管癌发生主要基因并进行富集分析,结果显著为研究食管癌发病机制和治疗靶点提供方向。     

基于生物信息学分析探索神经母细胞瘤相关的新生物标志物

目的 利用综合生物信息学分析方法探索神经母细胞瘤（Neuroblastoma,NB）相关的新生物标志物。方法 采用GEO2R分别筛选GEO(Gene expression omnibus)数据库GSE39262和GSE66586数据集中NB细胞与对照细胞之间的差异表达基因（Differentially expressed genes,DEGs）,利用韦恩图将两组DEGs取交集,利用仙桃学术在线生信分析工具对其进行GO功能富集分析和KEGG通路富集分析,同时利用String数据库绘制蛋白互作网络（Protein-protein interaction,PPI）图,并通过Cytoscape软件中的CytoHubba插件筛选Hub基因。最后使用R2基因组分析和可视化平台（R2 Genomics Analysis and Visualization Platform）整理的NB组织转录组数据对Hub基因进行筛选验证。结果 本研究从GSE39262数据集中共筛出845个DEGs,从GSE66586数据集中共筛出2 980个DEGs,韦恩图分析出392个共有DEGs。GO/KEGG分析提示,上述共...     

多靶点激酶抑制药GNF-7对白血病细胞表达谱的影响

目的探索多靶点激酶抑制药GNF-7对白血病细胞表达谱的影响。方法从基因表达公共数据库下载表达谱数据集GSE49534,用BRB-Array Tools软件包筛选差异表达基因(DEGs),分别对差异基因进行基因本体(GO)功能分析、通路富集分析、基因互作网络分析和通路互作网络分析。结果共筛选出847个差异基因,其中上调表达基因426个,下调表达基因419个。DEGs发挥的分子功能集中在结合、蛋白激酶活性和信号转导因子活性等,主要参与信号转导、小分子代谢和细胞凋亡等生物学过程。DEGs显著富集的通路有核糖体合成、代谢通路、Janus激酶-信号转导和转录激活因子(JAK-STAT)信号通路等。网络分析挖掘出的核心基因有多核糖核苷酸核苷酸转移酶1(PNPT1)、腺苷酸激酶4(AK4)、Janus激酶2(JAK2)、信号转导和转录激活因子2(STAT2)、MYC,核心pathway包括丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路、凋亡、细胞周期和肿瘤通路等。结论 GNF-7通过诱导凋亡和细胞周期阻滞等抑制白血病细胞。     

基于网络药理学和生物信息学探究桑叶-桑寄生治疗糖尿病肾病的机制

目的：运用网络药理学和生物信息学探讨桑叶-桑寄生治疗糖尿病肾病(DN)的潜在机制。方法：从中药系统药理学数据库与分析平台、GeneCards等数据库获取桑叶-桑寄生的成分及DN的基因,从GEO数据库筛选DN与健康人差异基因,利用Cytoscape、R语言等将共同基因、差异基因进行基因本体(GO)功能富集分析、京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析,将两者KEGG的结果取交集,利用分子对接方法加以验证。结果：桑叶-桑寄生的有效成分有31种,对应204个基因,DN相关基因3 566个,共同基因139个。GSE142153数据集符合条件,获得113个差异基因。KEGG通路富集分析结果显示,主要涉及的通路为糖尿病并发症中的晚期糖基化终末产物-糖基化终末产物受体信号通路、肿瘤坏死因子信号通路等。分子对接结果显示,山柰酚、槲皮素与环氧合酶2、蛋白激酶B和半胱氨酸-天冬氨酸蛋白酶等具有良好的结合活性。结论：桑叶-桑寄生可通过多靶点、多通路的复杂机制发挥抗炎、维持足细胞稳态等作用来治疗糖尿病肾病。     

基于生物信息学筛选非酒精性脂肪性肝纤维化相关基因及潜在治疗药物

利用生物信息技术检索非酒精性脂肪性肝纤维化基因芯片数据,筛选与非酒精性脂肪性肝纤维化相关差异表达基因及潜在治疗药物,为本病深入研究及治疗提供新思路。利用基因表达数据库(Gene Expression Omnibus,GEO)检索"非酒精性脂肪肝纤维化"词条,下载GSE109345芯片数据,利用BioJupie分析平台筛选对照组及纤维化模型组差异表达基因,对所获得差异基因进行GO功能分析、KEGG通路分析、蛋白互作网络分析并作可视化处理;最终通过Connectivity Map (CMap)数据平台,预测对非酒精性脂肪性肝纤维化具有潜在治疗效果的化合物。共筛选到109个差异表达基因,包括70个上调基因和39个下调基因;功能分析显示差异基因主要参与蛋白激酶B信号转导、胞外区功能、小分子结合等功能;通路分析显示差异基因参与视黄醇代谢通路、类固醇激素合成通路、花生四烯酸代谢通路;蛋白互作网络分析与非酒精性脂肪性肝纤维化相关的基因主要为金属蛋白酶组织抑制因子-1(metallopeptidase inhibitor 1, TIMP1)、CC趋化因子配体2 [chemokine (C-C moti...     

基于生物信息学分析乌司奴单抗治疗寻常型银屑病不应答的关键基因和信号通路

目的 应用生物信息学技术寻找乌司奴单抗治疗寻常型银屑病无应答患者中的差异表达基因,分析信号通路,探讨不应答机制。方法 在Gene Expression Omnibus (GEO)下载GSE117239数据库。以P<0.05及|logFC|≥1.5为标准筛选表达差异基因。通过String数据库进行蛋白互作网络(PPI)分析,使用Cytoscape的cytohubba插件提取关键目标和子网络。使用Funrich对表达差异基因进行GO分析,最后使用ConsensusPathDB数据库进行KEGG pathway分析。结果 发现76个差异基因,其中上调基因48个,下调基因28个。GO分析显示上调基因主要富集的生物过程为细胞定位、免疫效应过程、细胞组分生物合成、细胞活化、细胞死亡。下调基因主要富集的生物过程为调节血液循环、血管生成、血管发育以及组织迁移等。KEGG分析显示差异基因主要富集的信号通路为：核糖体、凋亡、多糖降解、溶酶体等信号通路。PPI网络分析出的10个枢纽基因为：CCL20、CXCL9、S100A9、S100A12、ARG1、OAS1、OASL、IL36G、SERPINB4、...     

探究染色质调节因子在胃癌进展中的作用及潜在治疗靶点

目的 探讨染色质调节因子(Chromatin regulators, CRs)在胃癌(Gastric cancer, GC)患者中的功能、预后价值及潜在治疗靶点。方法 采用GEO数据库中的GEO₂R在线分析工具对微阵列数据研究集GSE26942和GSE79973进行差异基因分析,与染色质调节因子基因集取交集基因获得差异基因,对差异基因进行差异基因本体分析(Gene ontology, GO)与KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)富集分析。通过String(蛋白相互作用分析数据库)构建差异基因的蛋白相互作用网络,使用Cytoscape软件中的cytoHubba插件获得hub基因(中枢节点基因),构建hub基因胃癌预测模型,绘制列线图、校准曲线(Calibration curve)及受试者工作特征曲线(ROC,Receiver operating characteristic curve)曲线,并预测潜在治疗药物。结果 生物信息学分析显示,GSE26942和GSE79973中染色质调节因子有137个差异基因,其中上...     

婴幼儿血管瘤异常表达基因分析

目的 通过生物信息学方法探索婴幼儿血管瘤(IH)的潜在生物标志物。方法 2022年2月从GEO数据库中下载基因表达谱数据集(GSE127487)。利用R语言limma软件包分析IH组和健康对照组差异表达基因(DEGs)。对DEGs进行基因本体和京都基因与基因组百科全书富集分析。通过STRING分析蛋白质互作网络，利用Cytoscape软件根据不同算法筛选关键基因——hub基因。计算各个hub基因在IH组和健康对照组中的表达，最后通过受试者工作特征(ROC)曲线验证hub基因的诊断价值。结果 GSE127487中有416个DEGs,主要富集于血管发育、血管生成、心血管系统的发育等，参与细胞外基质结构形成、分子功能调控、生长因子结合等，富集于白细胞跨内皮的迁移、细胞黏附分子、血管平滑肌收缩等信号通路。共筛选出PECAM1、CD34、CDH5、TEK、THY1 5个hub基因，并且在IH组中的表达均上调，且ROC曲线的曲线下面积均大于0.7。结论 IH的hub基因与疾病发生、发展相关，是IH潜在的生物标志物，有望成为IH诊治的靶点。     

基于网络药理学与GEO差异基因芯片数据分析小白菊内酯治疗宫颈癌的分子机制

目的 利用网络药理学结合GEO基因芯片分析的方法以及细胞实验研究小白菊内酯治疗宫颈癌的分子机制。方法首先利用GEO数据库获取宫颈癌芯片数据,再通过R软件获得其差异基因,同时绘制火山图。利用Swiss Target Prediction、SuperPred和HERB数据库收集小白菊内酯的作用靶点。通过GEO差异基因、Malacards、PharmGkb、CTD、DrugBank和DisGeNET数据库收集宫颈癌的疾病靶基因,利用Cytoscape 3.7.2软件制作药物–活性成分–靶点–疾病网络图,通过String数据库和Cytoscape3.7.2软件对交集基因进行蛋白相互作用（PPI）网络富集分析。利用R语言的clusterfiler程序包对小白菊内酯治疗宫颈癌的潜在作用靶标进行基因本体（GO）富集分析和京都基因与基因组百科全书（KEGG）信号通路富集分析。最后,通过人宫颈癌He La细胞模型验证小白菊内酯的作用机制。结果 获取88个小白菊内酯靶基因,8 167个宫颈癌的疾病靶点,26个差异基因,3个在宫颈癌中表达上调,23个在宫颈癌中表达下调。PPI网络以及拓扑分析结果显示,Tol...     

基于生物信息学的乳腺癌潜在关键基因鉴定与预后分析

目的 利用生物信息学方法筛选乳腺癌发生发展过程中的关键基因和重要信号通路,为乳腺癌发病机制的解析和治疗提供新的候选靶点和理论依据。方法 从基因表达数据库（GEO）下载数据集GSE139038,利用GEO2R筛选差异表达基因,用于注释、可视化和集成发现的数据库（DAVID）对差异表达基因进行基因本体论（GO）功能注释和京都基因与基因组百科全书（KEGG）信号通路注释,STRING在线分析工具和Cytoscape软件对差异基因构建蛋白质相互作用网络并筛选关键基因,利用基因表达谱分析（交互分析）（Gene GEPIA）和Kaplan-Meier Plotter在线分析工具对候选的关键基因进行表达验证和生存分析。结果 筛选出519个显著差异表达基因（|log2FC|≥2,P<0.01）,其中下调基因38个,上调基因481个。蛋白质相互作用网络分析共筛选出10个潜在的核心基因（CDK1、CDCA8、SSK1、BUB1、TOP2A、DLGAP5、NUF2、CT84、CDCA5、MELK）。这10个潜在的核心基因在乳腺癌样本中高表达且具有较差的预后。结论 CDK1、CDCA8、SSK1、BUB...     

多囊卵巢综合征基因转录调控关联的生物信息分析

目的分析多囊卵巢综合征(PCOS)基因转录调控关联的生物信息。方法从整合基因表达汇编平台中共下载PCOS患者33例及健康对照30例的皮下脂肪组织样本转录组测序数据,比较两组基因表达数据,保留P<0.0005的1636个显著差异基因,进行GO数据库的功能富集分析和KEGG数据库的生物信号通路富集分析。结果 1636个显著差异基因富集在GO功能条目下,如在生物学过程集合中的嗜同性细胞黏附、肌丝滑动、肌肉收缩等,在细胞组分集合中的细胞质、肌原纤维节、核质等,在分子功能集合中的蛋白质结合、多聚腺嘌呤RNA结合及钙离子结合等(P<0.001)。1636个显著差异基因富集KEGG生物信号通路,如TNF信号通路、催产素信号通路、Ras信号通路、环磷酸腺苷信号通路、胰岛素信号通路及雌激素信号通路等(P<0.05)。结论PCOS表达基因的遗传学变化可能通过影响卵巢发育生物学过程及卵巢发育相关的信号通路的活性,从而促进PCOS的发生。     

基于GEO数据库分析源于滤泡性淋巴瘤的转化性弥漫大B细胞淋巴瘤的基因表达特点

目的 筛选出来自于滤泡性淋巴瘤的转化性弥漫大B细胞淋巴瘤（transforming follicular lymphoma,tFL）与滤泡性淋巴瘤（follicular lymphoma,FL）和弥漫大B细胞淋巴瘤（diffuse large B cell lymphoma,DLBCL）的差异表达基因并进行生物信息学分析，从而探究它们间的差异以及tFL发展的生物学过程，为后续实验寻找潜在靶点。方法 利用GEO数据库筛选出t FL、FL、DLBCL的基因集，分析差异基因，进行GEO富集可视化分析、基因本体（Gene ontology,GO）富集分析、京都基因和基因组数据库（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes）通路分析。结果 tFL与FL的基因集共找到11 388个差异表达基因，GO富集分析发现差异基因的功能主要集中在轴突生成、树突发育等；KEGG通路分析发现关键途径为轴突导向、Hippo信号通路等。而tFL与DLBCL共有17216个差异表达基因，GO富集分析差异基因的功能主要集中在调节细胞发育、组蛋白的修饰等；KEGG通路分析发现关键途径为轴...     

基于机器学习鉴定克罗恩病潜在生物标志物

目的 探讨克罗恩病（CD）潜在生物标志物,并分析其与病情活动的相关性。方法 通过基因表达综合数据库（GEO）下载CD患者的表达数据,筛选差异基因进行GO功能富集分析及KEGG信号通路分析,通过3种机器学习方法在差异基因中进一步筛选并取交集得到核心基因。验证核心基因在健康对照组与CD组中差异表达情况,分析其与病情活动的相关性。结果 研究共筛选到差异基因75个,GO富集分析显示其主要包括有机酸跨膜转运蛋白活性、中性粒细胞迁移、急性炎症反应。KEGG信号通路分析显示其富集于白介素-17(IL-17)信号通路、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)信号通路、核因子κB(NF-κB)信号通路等通路。通过机器学习进一步筛选出WNT5A和NAMPT两个与CD发病相关基因,并与克罗恩病内镜严重程度指数（CDEIS）呈正相关（P<0.01）。结论 WNT5A和NAMPT与CD病情活动度相关,可能为CD潜在的诊断及治疗靶点。     

儿童克罗恩病差异表达基因的生物信息学分析

目的：应用生物信息学方法探讨儿童克罗恩病的差异表达基因,为阐明儿童克罗恩病的发病机制及干预靶点提供新思路。方法：从公共基因表达数据库(Gene Expression Omnibus,GEO)下载儿童克罗恩病相关的基因芯片数据集GSE9686,使用在线分析工具GEO2R筛选出儿童克罗恩病结肠组织与正常结肠组织的差异表达基因。使用数据库DAVID对差异表达基因进行GO功能注释和KEGG通路分析,使用数据库STRING进行蛋白互作网络(PPI)分析,使用Cytoscape筛选出儿童克罗恩病的关键基因。结果：筛选出85个儿童克罗恩病差异表达基因,包括63个上调基因和22个下调基因。GO分析揭示差异表达基因主要富集于趋化因子活性、CXCR趋化因子受体结合、细胞外空间、细胞外区域、趋化因子介导的信号通路及炎症反应等过程,KEGG分析揭示差异表达基因主要富集于细胞因子-细胞因子受体相互作用、趋化因子信号通路、TNF信号通路等。Cytoscape筛选出了15个关键基因,所有关键基因在儿童克罗恩病结肠组织中表达均上调。结论：采用生物信息学对儿童克罗恩病结肠组织与正常结肠组织的差异表达基因进行综合分析,可为儿童克罗恩病的早期诊断及靶向治疗提供新的理论依据。     

基于生物信息学筛选活动性结核差异基因和验证

目的 基于生物信息学方法探究结核病患者基因表达差异和生物学过程改变,为结核病的诊治提供依据.方法 2021年3月搜索美国国立生物技术信息中心的基因表达数据库中结核病相关基因芯片,下载GSE29536与GSE42834芯片数据.使用GEO2R与bioinformatics在线分析差异基因.利用R语言包进行基因本体功能分析...