基于生物信息学和机器学习识别扩张性心肌病特征基因与免疫细胞浸润

目的 通过生物信息学方法确定扩张性心肌病(DCM)特征基因及免疫细胞浸润。方法 在两个DCM基因表达数据集上鉴定差异表达基因(DEG)并进行基因本体论(GO)、疾病本体论(DO)和基因集富集分析(GSEA)功能富集以获得潜在途径。两种机器学习算法，包括支持向量机递归特征消除(SVM-RFE)以及最小绝对收缩和选择算子(LASSO)用于确定DCM特征基因。最后运用细胞类型分析工具CIBERSORT进行免疫细胞浸润分析。结果 共鉴定出51个DEG,其中机器学习算法识别硫氧还蛋白相互作用蛋白(TXNIP)、晶状体蛋白Mu(CRYM)、类热休克蛋白70蛋白A1(HSPA1L)、真核翻译延伸因子1A1(EEF1A1)为特征基因。富集分析集中在心脏过程、线粒体和细胞器的外膜、泛素样蛋白连接酶、自然杀伤细胞介导的细胞毒性，1型辅助T(Th1)细胞和Th2细胞分化，T细胞受体信号转导途径和Th17细胞分化方面。免疫细胞浸润发现幼稚B细胞，中性粒细胞和γT细胞可能参与DCM的发病过程。此外，中性粒细胞、Th细胞和M1巨噬细胞与4个特征基因高度相关。结论机器学习识别的4个特征基因TXNIP、 CRYM、 ...     

类风湿关节炎脂肪酸代谢相关基因的生物信息学鉴定与验证

背景:研究表明,脂肪酸代谢基因与类风湿关节炎发展紧密相关,因此基于脂肪酸代谢基因探索类风湿关节炎发病进展具有重要的临床意义。目的:探究脂肪酸代谢基因是否可以作为预测类风湿关节炎进展的可靠生物标志物。方法:从基因表达综合数据库(GEO)下载与滑膜组织相关的基因数据,应用STRING构建蛋白质-蛋白质相互作用网络分析,对其使用Cytoscape进行生物学注释(GO基因本体论)和信号通路富集分析(KEGG京都基因与基因组百科全书)。从分子特征数据库(MSigDB)筛选脂肪酸代谢相关基因,使用套索算法和支持向量机的递归特征消除算法筛选潜在生物标志物。通过CIBERSORT算法评估正常人和类风湿关节炎患者的免疫细胞浸润水平。最后,在GSE77298使用受试者工作特征曲线验证脂肪酸代谢相关基因的表达水平。结果与结论:①确定了361个类风湿关节炎差异表达基因,其中13个与报告的脂肪酸代谢相关基因重叠;②基于机器学习算法筛选出5个基因,受试者工作特征曲线显示有5个基因(PCK1、PDK1、PTGS2、PLA2G2D、DPEP2)可以预测类风湿关节炎的发展;③CIBERSORT算法结果表明上述5个基因和活化肥大细胞、中性粒细胞、静息肥大细胞、记忆性静息CD4^(+)T细胞浸润水平密切相关;④受试者工作特征曲线显示,PLA2G2D和PCK1具有较高的诊断价值;⑤提示脂肪酸代谢相关基因表达特征可作为预测类风湿关节炎临床结果的潜在生物标志物,可进一步提高类风湿关节炎预测的准确性。     

骨性关节炎滑膜病变的生物信息分析

目的：通过生物信息分析探索骨性关节炎中滑膜组织的基因变化。方法：从GEO数据库中获取GSE55235和GSE12021数据,分析数据得到差异表达基因（DEGs）。再对DEGs进行功能富集分析、蛋白互作网路分析、hub基因分析等。最后分析预测与hub基因相关的转录因子和miRNA,构建互作网络。结果：通过分析得到249个DEGs,再对其进行功能富集分析发现炎性反应、细胞外基质和细胞外区域以及TNF信号通路有更多的基因富集。此外,从DEGs中筛选出10个hub基因,进行转录因子和miRNA分析,得到242个转录因子和212个miRNA与之相关。结论：对OA滑膜组织的差异基因分析,不难发现,在OA的发展过程中,滑膜组织的基因发生明显的变化,并主要涉及炎性调控、炎性反应等过程。同时预测了可能与一些关键基因相关的转录因子和miRNA,进一步揭示了分子调控网络。     

B和T淋巴细胞衰减因子(BTLA)在类风湿关节炎滑膜组织的表达

目的:探讨CD28家族共抑制分子B和T淋巴细胞衰减因子在类风湿关节炎(RA)患者滑膜组织内的表达。方法:免疫组化法检测RA患者滑膜组织BTLA的表达;并使用免疫荧光法检测BTLA的细胞定位及分布。结果:免疫组化结果证实,RA患者滑膜组织中有大量的BTLA阳性细胞,形态观察提示这些阳性的细胞主要是淋巴结处的淋巴细胞及巨噬细胞;免疫荧光分析进一步表明这些BTLA+细胞主要为CD3+T细胞及CD68+巨噬细胞,少数CD31+内皮细胞也表达BTLA。此外,对比其他B7家族共刺激分子在滑膜组织中的分布,免疫荧光发现BTLA共表达于B7-H1+,B7-H4+及HVEM+细胞,但不表达于B7-DC+及B7-H3+细胞。结论:关节炎滑膜组织内有大量BTLA阳性细胞,提示BTLA有可能参与并调节了关节炎的病理进程。     

共抑制分子PD-1在类风湿关节炎模型免疫系统及滑膜组织的表达

目的:探讨共抑制分子PD-1在牛二型胶原(CII)诱导的类风湿关节炎模型(CIA)小鼠免疫器官、关节及RA患者滑膜组织内的表达.方法:使用牛二型胶原免疫DBA-1/j小鼠,建立小鼠类风湿关节炎模型;免疫组化检测类风湿关节炎标本PD-1的表达变化;流式细胞分析术(FACs)检测对PD-1阳性细胞进行定位.结果:免疫组化的结果证实,小鼠的骨髓、胸腺、脾脏及淋巴结有中有大量的PD-1阳性细胞,FACs分析结果表明这些PD-1+ 细胞主要为CD3+T细胞,B220+B细胞,CD68+巨噬细胞及CD11c+树突状细胞,统计分析表明CIA小鼠体内PD-1表达及分布相对于对照组小鼠没有显著提高.此外,RA患者及CIA小鼠的滑膜组织内仅发现少量PD-1阳性的细胞. 结论:PD-1阳性细胞可能不参与类风湿性关节炎的发生发展过程.     

基于生物信息学分析探讨类风湿关节炎与骨关节炎之间的关系北大核心CSCD

目的:利用生物信息学分析探讨类风湿关节炎(RA)与骨关节炎(OA)之间的关系。方法:通过GEO数据库获取RA和OA血清基因芯片表达谱,筛选两者之间的差异miRNA并取交集,利用FunRich软件对交集miRNA进行转录因子预测及功能富集分析。应用String及Cytoscape软件对交集miRNA作用的靶基因进行蛋白互作网络构建,并筛选出核心mRNA,最后利用DAVID数据库对mRNA进行GO功能分析及KEGG信号通路分析。结果:共获得hsa-miR-4281、hsa-miR-98-5p、hsamiR-3613-3p及hsa-miR-6858-3p 4个差异miRNA,其生物过程主要涉及肽代谢、转录、翻译等,涉及10个核心转录因子:LHX3、SP4、NFIC、VSX2、HOXA7、TCF3、MYC、HOXB4、ETS1、SP1。蛋白互作分析提示CDC5L、HNRNPU、GATAD2A、CHD4、ACTB为互作网络中的核心靶点;GO富集分析结果显示交集miRNA所调控mRNA的生物学过程主要涵盖mRNA代谢过程的调控、细胞周期过程的负调控、有丝分裂细胞周期等,KEGG富集结果信号通路主要涉及调控干细胞多能性的信号通路、Hippo信号通路、FoxO信号通路、Apelin信号通路、p53信号通路等。结论:RA与OA两者之间交集miRNA和核心基因的发现有助于了解两种疾病发病机制的相关性,为治疗两种疾病的共同药物研发及治疗方式提供一定的参考。     

应用基因集富集分析和加权基因共表达网络分析方法分析类风湿关节炎的枢纽基因及意义

背景：用目前的免疫方法检测类风湿关节炎患者的传统血清标志物,仍有30%为阴性;近年发现的血清生物标志物对类风湿关节炎诊断的敏感性和特异性较低,不适于临床推广。目的：应用基因集富集分析和加权基因共表达网络分析方法分析类风湿关节炎枢纽基因及其意义。方法：从GEO数据库下载GSE1919、GSE55235数据集,使用R软件“limma”包初筛差异表达基因、“clusterProfiler”包进行加权基因共表达网络分析,取交集基因作为候选枢纽基因。将结果导入String数据库构建蛋白质相互作用网络,Cytoscape软件cytoHubba插件筛选枢纽基因,并进行基因本体分析、京都基因与基因组百科全书通路富集分析。同时对2个数据集用基因集富集分析方法进行京都基因与基因组百科全书通路分析。结果与结论：(1)共筛选出10个枢纽基因,其基因本体分析集中在淋巴细胞分化、T细胞分化、质膜信号受体复合物、主要组织相容性复合体蛋白结合等生物学功能;(2)京都基因与基因组百科全书通路富集于T细胞受体信号通路、Th1辅助细胞和Th2辅助细胞分化、Th17辅助细胞分化、肿瘤细胞程序性死亡-配体1表达和程序性死亡受体...     

类风湿关节炎患者血清结缔组织生长因子水平及与间质性肺疾病的关系

目的:研究类风湿关节炎(RA)患者血清中结缔组织生长因子(CTGF)的水平与间质性肺疾病(ILD)的关系, 探讨RA发病机制及RA继发性ILD相关因素.方法:选择我院2007-05/2007-09风湿免疫科收治的RA患者53例, 其中RA伴ILD患者 19例, 单纯RA患者34例;正常人健康对照20例, RA诊断标准按照1987年美国风湿病学会(ARA)提出的RA分类标准, ILD诊断标准按照2002年中华医学会呼吸病学分会制定的特发性肺纤维化(IPF)非外科肺活检诊断标准.用酶联免疫吸附试验(ELISA)分别检测3组血清中CTGF水平, 应用SPSS13.0统计软件分析检测结果.结果:RA伴ILD的患者血清中CTGF水平明显升高, 与单纯RA组比较差异有统计学意义(P<0.05);两组分别与健康对照组比较血清中CTGF水平明显升高, 差异均有统计学意义(P<0.05).结论:CTGF可能参与了RA发病, 同时与RA继发ILD密切相关.     

机器学习鉴定KDELR3作为骨关节炎缺氧特征基因的实验验证

背景：缺氧与骨关节炎软骨细胞损伤的发生、发展密切相关，但具体作用靶点及调控机制尚不清楚。目的：运用机器学习方法鉴定KDEL(Lys-Asp-Glu-Leu)受体3(KDELR3)作为骨关节炎缺氧的特征基因及免疫浸润分析，以期为骨关节炎的治疗提供新的思路与方法。方法：从GEO数据库下载骨关节炎相关的数据集和GSEA网站中获取缺氧相关基因；采用R语言对骨关节炎数据集进行批次校正及免疫浸润分析，并提取骨关节炎缺氧基因进行差异分析，对差异表达基因进行GO功能及KEGG信号通路分析；同时运用加权基因共表达网络分析(Weighted correlation network analysis,WGCNA)及机器学习筛选骨关节炎缺氧的特征基因，并进行体外细胞实验，运用数据集及qPCR验证表达并行相关免疫浸润分析。结果与结论：(1)经批次校正及主成分分析获得骨关节炎基因8 492个，主要与Macrophages M2和Mast cells resting等免疫细胞密切相关；同时获得缺氧基因200个，进而得到41个骨关节炎缺氧差异表达基因。(2)GO分析主要涉及对营养水平、糖皮质激素反应等生物过程；涉及溶...     

湖北汉族人群Tim-3基因多态性与类风湿关节炎的相关性研究

类风湿关节炎（rheumatoid arthritis，RA）是一种以关节滑膜炎症为特征的慢性全身自身免疫性疾病，环境因素和遗传因素在疾病的发生和发展过程中共同起作用，而遗传因素显得尤为重要。易感基因的研究有助于阐明RA的发病机制，有助于RA的诊断、治疗。多项研究表明T细胞免疫球蛋白域黏蛋白域蛋白基因-3（Tim-3）在自身免疫性疾病的发生及发展中起到了重要作用。     

IL-17F 基因多态性与类风湿关节炎发病风险关系的Meta 分析

目的:探讨白介素17F(IL-17F)基因多态性rs763780 和rs2397084 与类风湿关节炎(RA)易感性的关系。方法:计算机检索中国学术期刊全文数据库、万方数据库、中国生物医学文献数据库、Pubmed、Embase 以及Web of Science 中已发表的与RA 和IL-17F 基因多态性相关文献,进行Meta 分析。结果:纳入的5 项研究共收集RA 患者1 174 例(其中rs763780 含1 174 例,rs2397084 含985 例),正常对照966 例(rs763780 含966 例,rs2397084 含766 例)。Meta 分析结果显示,rs763780 与RA 密切相关(C vs.T:OR=1.74,95%CI =1.01-2.98,P =0.04;CC vs.TT:OR=3.17,95% CI =1.21-8.35,P =0.02;CT vs.TT:OR=1.80,95%CI =1.21-2.66,P =0.004;CC+CT vs.TT:OR=1.96,95% CI =1.35-2.83,P<0.001;CC vs.CT+ TT:OR=2.97,95%CI =1.13-2.66,P =0.03)。根据人种进行亚组分析发现,在欧洲人群中rs763780 与RA 密切相关,差异具有统计学意义。未发现rs2397084 与RA 之间的相关性。结论:IL-17F rs763780 是RA 的危险因素,IL-17F rs2397084 与RA 易感性是否有关仍不明确。     

共刺激分子HVEM在类风湿关节炎滑膜组织内的表达及分布研究

目的探讨TNF家族共刺激分子HVEM(herpesvirus entry mediator)在类风湿关节炎(RA)患者滑膜组织内的表达及分布。方法使用免疫组化法检测RA患者滑膜组织HVEM的表达;并使用免疫荧光法检测HVEM的细胞定位及分布。结果免疫组化结果证实,RA患者滑膜组织中有大量的HVEM阳性细胞,形态观察提示这些阳性的细胞主要是毛细血管、滑膜细胞、局部淋巴结T细胞及巨噬细胞;免疫荧光分析进一步表明这些HVEM+细胞主要为CD3+T细胞,CD68+巨噬细胞,少数CD31+内皮细胞也表达HVEM,但其不表达于CK-18+上皮细胞。对比其他B7家族共刺激分子在滑膜组织中的分布,免疫荧光发现HVEM共表达于B7-H3+血管,但不表达于B7-H1+、B7-DC+、B7-H4+及Z39Ig+细胞。结论关节炎滑膜组织内有大量HVEM阳性细胞,提示HVEM有可能参与并调节了关节炎的病理进程。     

类风湿关节炎滑膜组织及关节液中DcR3表达的研究

目的:观察研究人诱骗受体3(DcR3)在类风湿关节炎(RA)关节液及滑膜组织中的表达及其与滑膜炎性病变程度的相关性.方法:用免疫组织化学的方法对12例RA患者、6例骨关节炎(OA)患者及4例无关节病变的骨折患者滑膜组织中DcR3的表达进行描述分析,并对DcR3表达情况与RA患者滑膜炎性病变程度相关性进行分析.同时用ELISA的方法检测了26例RA及19例OA患者关节液中DcR3的表达.结果:DcR3在RA滑膜组织主要分布于血管翳周围炎性细胞及部分滑膜细胞中,DcR3阳性细胞数约为72％.OA滑膜组织细胞中DcR3也呈现少量的阳性表达,但与RA比较阳性程度较弱,阳性细胞数量较少:对DcR3表达与RA滑膜炎性程度的相关性分析发现,DcR3与RA滑膜炎性程度呈正相关(r=0.832,P＜0.01),同时发现RA患者关节液中表达也明显高于OA患者.结论:DcR3在RA滑膜组织炎性细胞及滑膜细胞上的异常表达可能是其参与RA滑膜炎及滑膜组织侵袭等病理过程,从而导致滑膜损伤的一个重要机制.     

B7-H4在类风湿关节炎组织内的表达及分布研究

为探讨共刺激分子B7-H4在牛Ⅱ型胶原(CⅡ)诱导的类风湿关节炎(CIA)模型小鼠免疫器官、关节及RA患者滑膜组织内的表达,使用牛Ⅱ型胶原免疫DBA-1/j小鼠,建立小鼠类风湿关节炎模型.免疫组化检测B7-H4的表达变化,结果证实小鼠的胸腺、脾脏及淋巴结中有大量的B7-H4阳性细胞,免疫荧光分析结果表明这些B7-H4+...     

类风湿性关节炎滑膜组织差异基因的筛选和分析

背景:类风湿性关节炎为自身免疫性疾病,研究其发病机制并进行相应的靶向治疗是目前主要的研究方向。目的:对类风湿性关节炎滑膜炎基因芯片数据进行生物信息学分析,寻找差异基因,建立和完善类风湿性关节炎的基因调控网络。方法:利用GEO2R对数据库中筛选出的类风湿性关节炎芯片进行基因差异表达分析,使用R语言及DAVID对差异基因进行基因本体论富集分析和DAVID功能富集分析,String数据库进行蛋白网络互作分析,Cystoscape软件获取关键基因,实时荧光定量PCR和Western blot对部分关键靶基因进行实验验证。结果与结论:(1)类风湿性关节炎患者的滑膜组织中2 064个基因呈差异性表达,其中上调基因625个,下调基因1 439个;(2)差异基因主要涉及免疫反应激活细胞表面受体信号通路和抗原受体介导的信号通路等生物反应;(3)根据蛋白互作网络分析筛选出10个关键靶基因,包括表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)、MYC、RELA、ITGB2、LCK、EPHB2、IRF4、NRAS、FN1、MAPK1;(4)基于蛋白互作网络的蛋白互...     

广东汉族人类风湿关节炎易感性与HLA-DRB1基因相关性研究

目的探讨ＨＬＡ－ＤＲＢ１基因与类风湿关节炎（ＲＡ）相关性。方法采用ＰＣＲ－ＳＳＰ方法对４７例广东汉族人ＲＡ患者进行ＨＬＡ－ＤＲＢ１基因分型，并与相应人群健康者１０２例结果比较。结果ＨＬＡ－ＤＲ４基因在ＲＡ组显著增高（３５．１％，ＲＲ＝３．５５，Ｐ＜０．００５，ＥＦ＝０．２５２），ＤＲ１６在ＲＡ组也高于正常（ＲＲ＝２．５７，Ｐ＜０．０５）；而ＤＲ９基因在ＲＡ组显著减少（Ｐ＜０．００５）。３１例ＤＲ４＋患者患病年龄较早，病情较重（类风湿因子阳性率和Ⅱ期ＲＡ骨关节Ｘ线改变者显著高于ＤＲ４－患者，Ｐ值分别＜０．０５和０．０２５）。结论广东汉族人ＲＡ易感性与宿主ＤＲ４基因密切相关，ＨＬＡ－ＤＲ４可能是一个对判断病情和预后有价值的实验指标。     

尿酸、黄嘌呤氧化酶与类风湿关节炎疾病活动度的关系

目的 探究血清尿酸(UA)、黄嘌呤氧化酶(XOD)表达水平与类风湿关节炎(RA)患者疾病活动度的关系。方法分析本院2019年3月至2021年1月接收的180例RA患者(RA组)的临床资料，根据28个关节的疾病活动度评分(DAS28)将患者分为缓解期组(86例)(DAS28评分<2.6分)和活动期组(94例)(DAS28评分≥2.6分),同时依据X线检查将患者分为骨损伤组(60例)和无骨损伤组(120例);对照组(176例)为健康体检者。血清UA水平的检测采用全自动生化分析仪，血清XOD水平的检测采用双抗体夹心酶联免疫吸附(ELISA)法；采用Pearson进行RA患者血清UA、XOD与疾病活动度的相关性分析；采用Logistic回归法分析UA、XOD对RA患者疾病活动度的影响。结果 RA组血清UA、XOD表达水平明显高于对照组(P<0.05)。活动期组血清UA、XOD表达水平明显高于缓解期组(P<0.05)。活动期RA患者UA与XOD、UA与DAS28评分、XOD与DAS28评分均呈正相关(r=0.721、0.622、0.571,P均<0.05)。缓解期RA患者...     

辅助性Th17细胞与类风湿关节炎的相关性研究

类风湿关节炎(Rheumatoid arthritis,RA)是一种常见的系统性自身免疫病,以滑膜组织炎症、血管翳形成及随后的关节破坏为主要病理特征。最终导致关节畸形和功能丧失,严重影响患者的生活质量。RA病因不明,主要发病机制与T细胞介导的免疫