基于生物信息学分析的子宫内膜异位症miRNA-mRNA调控网络的初步构建*

目的 用生物信息学分析方法初步构建子宫内膜异位症miRNA-mRNA的调控网络,探索其在子宫内膜异位症中的分子调控机制。方法 从GEO下载数据集GSE7305,使用R语言软件对其进行差异表达基因分析。使用DAVID在线网站对获得的差异表达基因进行基因功能和KEGG信号通路富集分析。通过HMDD v3.0精准查询与子宫内膜异位症相关且经过验证（≥2次）的miRNA,并使用miRwalk 2.0数据库预测其靶基因。将预测的靶基因和GSE7305中的差异表达基因求得交集,获得miRNA和mRNA相互作用关系对。在Cytoscape v3.6.1中绘制miRNA-mRNA调控网络图,并运用CytoHubba插件进行核心mRNA及miRNA的筛选,构建相应的子网络。结果 从GSE7305中共获得655个差异表达基因,其主要富集于补体信号通路、p53信号通路、细胞黏附相关信号通路中。成功构建子宫内膜异位症miRNA-mRNA分子调控网络,并筛选出核心mRNA和miRNA： hsa-miR-20a-5p、hsa-miR-141-3p、hsa-miR-200b-3p、hsa-miR-449b-3p属于高频下调表达的miRNA,且均可靶向作用于GATA6;高频上调表达的hsa-miR-125-5p可同时作用于PGR、ESR1,并下调两者表达水平。结论 通过基因芯片分析和数据库挖掘方法构建miRNA-mRNA调控网络,为研究子宫内膜异位症发病机制、探索联合miRNA及其靶基因作为临床诊断标志物提供可靠的研究方向。     

缺血性脑卒中患者外周血miRNA生物信息学分析研究

目的 应用生物信息学技术分析缺血性脑卒中患者外周血中微小RNA(miRNA)的靶基因及其功能、在疾病中的作用.方法 在GEO数据库中检索缺血性脑卒中基因芯片数据,并利用生物信息学工具筛选差异表达的miRNA,对差异表达的miRNA进行靶基因预测分析,对miRNA靶基因进行生物学功能分析及信号通路分析,最后构建miRNA调控网络和miRNA靶基因调控网络.结果 检索到芯片数据GSE55937,筛选得到50个差异表达的miRNA.筛选出的miRNA的靶基因的合集共7 557个.这些靶基因的功能主要为DNA依赖转录、DNA依赖转录调节等,主要分布在丝裂原活化蛋白激酶信号通路、肿瘤信号通路等信号通路miRNA功能的调控分析及miRNA靶基因调控网络图提示,人类miRNA(hsa-miR)-15a-5p、hsa-miR-106b-5p、hsa-let-7c-5p、hsa-let-7 i-5p、hsa-let-7 g-5p中心度最高.结论 缺血性脑卒中患者外周血中存在差异性表达的miRNA,hsa-miR-15a-5p、hsa-miR-106b-5p、hsa-let-7c-5p、hsa-let-7i-5p、hsa-let-7g-5p与缺血性脑卒中的发病密切相关.     

基于生物信息学方法预测与多囊卵巢综合征相关的miRNA

目的：基于生物信息学方法构建多囊卵巢综合征(PCOS)表达的miRNA及miRNA靶基因的调控网络。方法：从GEO数据库的GPL16543平台下载miRNA基因芯片数据集GSE72274,用GEO2R筛选差异表达的miRNA,应用在线数据库miRWalk分析预测miRNA差异表达的靶基因。对靶基因进行GO富集分析和KEGG信号通路富集分析。应用Cytoscape软件绘制miRNA及其相关靶基因调控图。通过STRING网站对靶基因进行PPI网络构建,并使用CytoHubba插件进行Hub基因分析。结果：共筛选出差异miRNA一共38个,其中32个上调,6个下调。预测差异miRNA的靶基因得到393个,GO分析发现差异的靶基因主要参与RNA聚合酶Ⅱ启动子对转录的调节、RNA聚合酶Ⅱ启动子对转录的正调节、蛋白结合、金属离子结合、D等生物学过程。KEEG分析表明其主要参与TGF-β信号通路和Hedgehog信号通路。成功构建miRNA相关靶基因调控网络,调控网络中的miRNA包括：hsa-miR-135b-5p、hsa-miR-199a-3p、hsa-miR-32-5p。通过CytoHubba...     

乳腺癌差异表达miRNA在预后中的意义

目的 运用生物信息学方法研究复发转移乳腺癌组织中的差异表达MicroRNAs,预测其在乳腺癌预后中的分子调控网络。方法 从GEO数据库中获取乳腺癌组织MiRNA表达谱,包括131例10年内无远处转移复发者,79例10年内有复发者。GEO2R在线分析工具筛选差异表达MiRNA,靶基因预测验证数据库预测miRNA靶基因,使用DAVID工具的基因功能注释和通路富集方法对靶基因进行分析。TF-miRNA调控数据库寻找其上游转录因子,Cytoscape软件构建互作网络。结果 复发转移组乳腺癌组织共筛选到差异表达的miRNA 5个,其中表达上调3个,表达下调2个。得到4个相关上游转录因子HIF1A、EGR1、FOXM1、ESR2,与差异miRNA共调控154个的靶基因。靶基因功能集中在BMP信号通路,TGF-β信号通路,细胞骨架组装功能和Rho GTPases信号通路。结论 差异性表达的miRNA包括hsa-miR-210、hsa-miR-33a、hsa-miR-32、hsa-miR-135a、hsa-miR-30a-3p,利用生物信息学方法,能够有效获取信息,为乳腺癌的治疗及预后监测的新策略研究开辟新思路。     

基于miRNA-mRNA调控网络的鼻咽癌相关分子机制研究

目的 通过构建鼻咽癌微小核糖核酸(miRNA)调控网络筛选与鼻咽癌发病相关的分子标志物.方法 从基因表达数据库(GEO)数据库下载鼻咽癌miRNA芯片数据GSE70970和基因芯片数据GSE12452,利用R软件筛选出差异表达miRNA和mRNA,并对其进行功能富集分析.应用FunRich软件预测差异miRNA的转录因子及靶基因,将靶基因与差异基因取交集获得核心基因,并通过Cytoscape软件构建miRNA-mRNA调控网络.通过Kaplan-Meier plotter数据库对核心基因进行生存分析.结果 一共筛选出47个差异表达miRNA、797个差异表达基因.功能富集分析表明差异表达的miRNA主要参与信号转导、转录调控等过程,差异表达基因主要参与细胞因子受体相互作用、细胞周期、小细胞肺癌等信号通路.靶基因与差异表达基因取交集后筛选出23个核心基因,构建miRNA-mRNA调控网络.生存分析显示其中4个核心基因对鼻咽癌患者的预后有影响,包括多聚磷酸肌醇磷酸酶1(MINPP1)、锌指环指蛋白3(ZNRF3)、纤毛顶结构蛋白(SNTN)、β微管蛋白2A(TUBB2A),其相对应的miRNA分别为hsa-miR-199b-5p、hsa-miR-520e、hsa-miR-107、hsa-miR-421.结论 通过构建miRNA-mRNA调控网络同时结合生存分析,筛选鼻咽癌相关的分子标志物,为鼻咽癌诊断、治疗提供潜在的分子靶点.     

芯片技术分析卵巢子宫内膜异位症外泌体microRNA表达差异

目的：探讨卵巢子宫内膜异位症（ovarian endometriosis,OEM）外泌体微小RNA（microRNA,miRNA）的表达谱。方法：采用芯片技术对3例OEM患者及3例健康对照者的在位内膜间质细胞外泌体miRNA进行分析,筛选出组间差异miRNA。结果：获得存在差异表达miRNA共12条,其中hsa-miR-6829-5p、hsa-miR-5188、hsa-miR-4430、hsa-miR-584-5p、hsa-miR-4485-5p、hsa-miR-4257在实验组表达上调,hsa-miR-188-5p、hsa-miR-4741、hsa-miR-4516、hsa-miR-1229-5p、hsa-miR-7150、hsa-miR-5787表达下调。对表达差异较大的外泌体miRNA进行靶基因预测及其基因功能（gene ontology,GO）分析和信号通路（pathway）分析,发现靶基因聚集的生物学功能多数参与生物进展过程的调控。结论：OEM患者与健康对照者的在位内膜间质细胞外泌体miRNA存在着差异性表达。差异性表达的miRNA特异性很高,对进一步阐明该疾病的发病机制和寻找新的诊断标记物具有重要意义。     

基于miRNA-mRNA调控网络对草酸钙肾结石形成关键分子的筛选和分析

目的 应用生物信息学技术构建草酸钙肾结石大鼠miRNA-mRNA调控网络并筛选出调控草酸钙肾结石形成的关键分子。方法 从GEO数据库中筛选出乙二醇喂养14天诱导的草酸钙肾结石大鼠肾组织的miRNA和mRNA数据集,应用GEO2R在线工具分析得到显著差异表达的miRNA(DEMs)和mRNA(DEGs),并应用热力图进行展示。利用miRWalker预测DEMs的靶基因,根据miRNA负向调控mRNA原理应用R语言“venn.diagram”包与DEGs分别取交集,得到参与调控草酸钙肾结石形成的基因,然后应用 “clusterprofile”包对调控基因进行GO和KEGG富集分析、应用string数据库进行蛋白质互作分析(PPI),利用Cytoscape软件实现对PPI和miRNA-mRNA调控网络可视化和关键基因的筛查。结果 共分析得到38个DEMs和349个DEGs。将预测得到的DEMs靶基因与DEGs取交集后得到116个调控基因,这些基因富集到24个GO条目和22个KEGG信号通路。成功构建miRNA-mRNA调控网络,处于核心调控位置的miRNA为miR-6215、miR-758-5p和miR-214-3p。PPI网络分析筛选出5个关键基因,分别为：Foxm1、Ndc80、Cdkn2b、Cdt1和Ikbkg。结论 通过构建miRNA-mRNA调控网络,我们筛选出在草酸钙肾结石形成过程中起关键调控作用的miRNA和基因,为草酸钙结石的防治提供了新的研究思路和理论支撑。     

hsa-miR-145-5p在胰腺癌中的表达及生物信息学分析

目的 研究hsa-miR-145-5p在胰腺癌患者及正常人血浆中的表达模式,探究hsa-miR-145-5p作为胰腺癌诊断标记物的可行性。进一步阐明其在胰腺癌的发生发展过程中可能的调控机制。 方法 采用生物信息学方法进行hsa-miR-145-5p的靶基因预测及功能分析,选择miRanda、TargetScan和RNAhybrid三种软件预测hsa-miR-145-5p的靶基因并结合现有数据库筛选有实验数据支持的靶基因,进一步进行GO功能富集分析,KEGG Pathway富集分析和蛋白互作分析,研究靶基因功能。qPCR验证胰腺癌患者及正常对照组血浆中hsa-miR-145-5p表达。 结果 hsa-miR-145-5p序列在各物种间高度保守;预测其靶基因共得到8 679个,且有实验数据支持靶基因有1 408个;有实验数据支持的靶基因GO富集分析主要显著富集于胞内运输、基因表达调控、细胞内信号传导、细胞生长调控、能量代谢等生物学过程和功能上(FDR<0.01)。KEGG Pathway富集分析靶基因显著富集于p53信号通路、ErbB信号通路、MAPK信号通路、慢性骨髓白血病、膀胱癌、胶质瘤、前列腺癌、胰腺癌等(P<0.01),表明hsa-miR-145-5p在胰腺癌中有重要的调控作用。相较于正常组,患病组hsa-miR-145-5p表达下调。 结论 hsa-miR-145-5p调控多个肿瘤发生相关的基因,在胰腺癌发生相关的生物学过程中具有重要的调控功能,为胰腺癌miRNA标记物的研究提供了线索。      

基于生物信息学构建肝细胞癌预后相关circRNA-miRNA-mRNA调控网络

目的 应用生物信息学方法筛选肝细胞癌中差异表达的环状RNA (circRNA),构建肝癌预后相关circRNA-微RNA (miRNA)-mRNA调控网络。方法 从基因表达综合（GEO）数据库中下载肝癌相关circRNA数据集,应用GEO2R工具筛选差异表达circRNA,在Circular RNA Interactome及circBank数据库中预测与circRNA相结合的miRNA,在miRDB、RNAInter及TargetScan数据中预测miRNA的靶基因,构建circRNA-miRNA-mRNA调控网络。应用DAVID软件、STRING数据库、Cytoscape软件及GEPIA数据库对靶基因进行功能注释、通路分析、蛋白质-蛋白质相互作用网络（PPI）构建及预后分析,最后确定肝癌预后相关circRNA-miRNA-核心靶基因调控网络。结果 筛选出1个circRNA,为hsa＿circRNA＿0000301,与之结合的miRNA有4个,分别为hsamiR-377-3p、hsa-miR-767-3p、hsa-miR-1178-3p及hsa-miR-1228-3p。功能注释和通路富...     

基于微RNA-mRNA调控网络对草酸钙肾结石形成关键分子的筛选和分析

目的 应用生物信息学技术构建草酸钙肾结石大鼠miRNA-mRNA调控网络并筛选出调控草酸钙肾结石形成的关键分子。方法 从基因表达汇编（GEO）数据库中筛选出乙二醇喂养14 d诱导的草酸钙肾结石大鼠肾组织的miRNA和mRNA数据集,利用GEO2R在线工具分析得到差异表达miRNA(DEM)和差异表达基因（DEG）,并用热图进行展示。利用在线靶基因预测工具miRWalker预测DEM的靶基因,根据miRNA负向调控mRNA原理应用R语言“venn.diagram”包与DEG取交集,得到参与调控草酸钙肾结石形成的基因,然后应用“clusterprofile”包对调控基因进行基因本体（GO）和京都基因与基因组百科全书（KEGG）富集分析,利用String数据库进行蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络分析,利用Cytoscape软件实现对PPI和miRNA-mRNA调控网络可视化和关键基因的筛选。结果 共分析得到38个DEM和364个DEG。将预测得到的DEM靶基因与DEG取交集后得到116个调控基因,这些基因富集在24个GO条目和22个KEGG信号通路中。成功构建了miRNA-mRNA调控网...     

肝细胞癌中促癌miRNA调控网络分析与验证

目的 构建肝细胞癌中生存相关的促癌miRNA与其靶基因的调控网络并对关键miRNA-靶基因进行实验验证。方法 利 用OncomiR和Oncolnc获取肝癌中生存相关的miRNA,并进行表达分析和生存分析;利用miRNet预测miRNA的靶基因,通过GEPIA2、Ualcan分别对靶基因进行生存和表达分析,通过Starbase进行miRNA-靶基因共表达分析,利用Cytoscape软件构建miRNA-靶基因网络,通过Enrichr进行靶基因富集分析,利用String数据库进行蛋白互作网络构建。将NC,hsa-miR-1226-3p的mimic或inhibitor,hsa-miR-221-5p的mimic或inhibitor分别转染HepG2细胞,利用CCK8检测转染后细胞活力的变化情况,另取转染后48 h样品利用Q-PCR检测靶基因表达情况;将NC,hsa-miR-221-5p的mimic或inhibitor分别转染HepG2细胞,48 h后用 Werstern blot检测靶基因蛋白表达情况;将 NC+p-GCDH-WT质粒,NC+p-GCDH-MUT质粒,hsa-miR-221-5p mimic+p-GCDH-WT质粒,hsa-miR-221-5p mimic+p-GCDH-MUT质粒分别转染HepG2细胞,48 h后利用多功能酶标仪检测荧光素酶活性;将NC,hsa-miR-221-5p mimic,pEGFP N1-GCDH质粒,hsa-miR-221-5p mimic+pEGFP N1-GCDH质粒分别转染HepG2细胞,利用CCK8检测转染后细胞活力的变化情况,transwell 实验检测细胞迁移和侵袭能力。结果 从OncomiR和Oncolnc数据库中分别得到223个（P<0.05）和146个（P<0.05）在肝癌中与生存相关的miRNA,两者交集为131个;结合表达分析和生存分析的结果共鉴定出 48 个促癌 miRNA;miRnet 共预测出 10 278 个靶基因,通过生存和表达分析符合预期的为 44 个,miRNA-mRNA共表达分析后的结果显示 27 个靶基因符合预期。通过 Cytoscape软件构建的 miRNA-靶基因网络包含了 25个促癌miRNA和27个抑癌基因。富集分析结果显示靶基因集中作用于脂肪酸代谢通路。验证实验显示,转染hsa-miR-1226-3p的mimic和inhibitor,hsa-miR-221-5p的mimic和inhibitor后,其对应的靶基因mRNA或蛋白水平均显著改变（P<0.05）;hsa-miR-221-5p mimic 和 p-GCDH-WT 质粒共转可显著降低其荧光素酶的活性（P<0.05）;pEGFP N1-GCDH 质粒和 hsa-miR-221-5pmimic共转可显著恢复其对细胞活力,以及细胞迁移、侵袭能力的影响（P<0.05）。结论 通过综合分析鉴定了肝癌中的促癌miRNA并构建了其调控网络;脂肪酸代谢可能是肝细胞癌中促癌miRNA发挥作用的重要的靶标信号通路之一。hsa-miR-221- 5p/GCDH轴是肝癌进展的重要分子机制。     

宫颈鳞状细胞癌组织中miRNA差异性表达及其靶基因作为诊断标志物的意义

目的: 采用生物信息学方法研究宫颈鳞状细胞癌(CESC)组织中差异性表达的miRNA并预测其靶基因,以期找到影响CESC发生发展及可用于肿瘤标志物的miRNA。 方法: 癌症基因组图谱 (TCGA)数据库中下载3例CESC组织及3例配对正常组织,用统计学方法对差异性表达的基因及miRNA进行筛选,通过靶基因预测网站对差异性表达的miRNA进行靶基因预测,运用KEGG数据库分析靶基因参与的肿瘤相关信号通路。 结果: 与同源正常组织比较,CESC组织有18个miRNA和1180个基因有差异性表达(P<0.05),其中有15个miRNA和411个基因上调,3个miRNA和770个基因下调,采用靶基因预测网站有7个miRNA与预测到的靶基因呈负向调控关系,6个上调miRNA的靶基因下调,1个下调miRNA的靶基因上调,靶基因集中在Wnt、MAPK、P53和cAMP等肿瘤相关信号通路。 结论: 差异性表达的miRNA包括hsa-miR-27a、hsa-miR-148b、hsa-miR-185、hsa-miR-200a、hsa-miR-200b、hsa-miR-221和hsa-mir-133b,差异性表达的miRNA及其靶基因在CESC的发生发展过程中起重要作用,有可能成为诊断CESC的肿瘤标志物。     

阴虚火旺型OLP差异表达miRNAs靶基因信号通路调控分析

目的:探索口腔扁平苔藓(Oral Lichen Panus,OLP)的中医证候研究方法,探寻阴虚火旺型OLP的miRNAs表达特征,分析实验获得的阴虚火旺型OLP差异表达miRNAs的靶基因信号通路。方法:选取3例阴虚火旺型口腔扁平苔藓患者及3例正常人血液,分离提取miRNA,荧光标记后与miRNA基因芯片杂交,SAM软件筛选阴虚火旺型OLP患者和正常人有表达差异的miRNA,运用Targetscan软件及Kegg和Biocarta数据库分析阴虚火旺型OLP差异表达miRNAs靶基因信号通路。结果:获得5个口腔扁平苔藓特异表达miRNA,3个下调,2个上调,其中hsa-miR-18a miRNA相关的有统计学意义的信号通路共12条(P<0.01);hsa-miR-99bmiRNA基因相关的有统计学意义的信号通路有2条(P<0.05)。结论:基因芯片技术可用于口腔扁平苔藓中医证候研究,hsa-miR-18a上调和hsa-miR-99b下调可能是阴虚火旺型口腔扁平苔藓的标志性mi RNA,并且hsa-miR-18a可能通过12条信号通路调控OLP的发生发展,以及hsa-miR-99b可能通过2条信号通路调控OLP...     

特发性肺纤维化相关的微阵列鉴定基因和microRNA分析

目的 通过特发性肺纤维化(idiopathic pulmonary fibrosis, IPF)的微小RNA(microRNA,miRNA)-mRNA相互作用网络识别微阵列鉴定基因和miRNA。方法 使用从基因表达综合(gene expression omnibus, GEO)数据库(GSE27430和GSE135065)下载的IPF患者数据选择差异表达的miRNA和mRNA。使用转录因子富集分析选择miRNA,并使用miRDB、miRTarBase和TargetScan过滤miRNA的靶mRNA。使用Cytoscape软件可视化miRNA和mRNA之间的网络并计算Hub基因。使用GO和KEGG途径分析调节网络中的mRNA。结果 共选择21个miRNA和119个mRNA,重建由3个miRNA和3个mRNA组成的miRNA-mRNA网络。hsa-miR-199a-5p、hsa-miR-299-5p、hsa-miR-338-3p、NTNG1、SCN2A、TM6SF1被确定为关键的调节因子。结论 发现了IPF发病机制中涉及的几个重要的Hub基因和miRNA,其中hsa-miR-199a-5p...     

基于GEO数据库对骨关节炎半月板差异基因的筛选及生物信息学分析

目的 基于GEO数据库及生物信息学来筛选骨关节炎半月板相关差异表达基因（DEGs）,并分析生物学功能,以期为骨关节炎治疗提供新思路与方法。方法 从GEO数据库下载数据集（GSE98918）,分为正常组与骨关节炎组,各12例,利用R语言对数据进行差异分析获得DEGs,利用DAVID 6.8数据库对DEGs进行GO及KEGG信号通路分析,后运用STRING数据库及Cytoscape软件进行蛋白互作网络分析（PPI）及获得关键靶基因,进一步运用荧光定量PCR试验验证关节靶基因表达。结果 最终获得220个DEGs,包括114个上调和106个下调DEGs。GO主要涉及细胞外区、细胞外间隙、胶原三聚体、胶原纤维组织、蛋白质细胞外基质等过程。KEGG主要与补体与凝血级联、金黄色葡萄球菌感染、细胞外基质受体相互作用、蛋白质消化吸收、朊病毒病等信号通路有关。PPI分析获取5个关键靶基因,包含VEGFA、MMP9、COL1A1、SPI1、ITGB1。预测前5位靶基因miRNA分别为hsa-miR-4728-5p、hsa-miR-6750-3p、hsa-miR-6727-3p、hsa-miR-6734-3p...     

成人爆发性心肌炎相关miRNA的生物信息学分析

目的 通过生物信息学方法寻找成人爆发性心肌炎中的差异表达miRNA、关键靶基因和通路,为成人爆发性心肌炎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miRNA表达谱GSE148153,使用在线分析工具GEO2R筛选出成人爆发性心肌炎患者血清和正常对照者血清的差异表达miRNA,并利用在线数据库TargetScan预测差异表达miRNA的靶基因。使用DAVID和STRING分别对靶基因进行功能、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31个差异表达miRNA,其中下调miRNA 18个,上调miRNA 13个（调整后P<0.05,|logFC|>1）。使用TargetScan预测miRNA的靶基因,按照context++得分各取前50个靶基因进行分析,故上调miRNA靶基因为643个,下调miRNA靶基因879个（剔除无注释的基因）。对靶基因进行GO和KEGG富集分析,上调miRNA靶基因GO分析结果提示：生物过程：miRNA靶基因显著富集于以DNA为模板的转录调...     

基于生物信息学分析库欣综合征核心基因与互作miRNA

目的利用生物信息学筛选库欣综合征(CS)的核心基因及通路,并预测其相互作用的微小核糖核酸(miRNA)及小分子药物。 方法从GEO数据库下载CS基因芯片数据集并筛选出差异表达基因(DEG),随后对差异基因进行功能富集分析、蛋白互作分析、核心基因筛选,预测互作miRNA及小分子药物并进行验证。 结果共筛选出10个核心基因并预测出479个互作miRNA,相关通路集中在PI3K-Akt、cAMP、CS及MAPK信号通路等,奥那司匹、拉帕替尼是较为显著的小分子药物。 结论利用生物信息学方法筛选出参与CS发生发展的前5条信号通路、10个核心基因及479个互作miRNA,并预测出奥那司匹、拉帕替尼等小分子药物。     

基于生物信息学探讨骨关节炎miRNA-mRNA调控网络及其作用机制

目的: 基于生物信息学探讨骨关节炎miRNA mRMA调控网络的作用机制并筛选Hub基因,分析其在骨关节炎中的分子调控机制。方法: 通过GEO数据库获取骨关节炎的miRNA芯片数据集(GSE105027)和mRNA芯片数据集(GSE55235),分析两者的差异表达基因。利用FunRich软件预测差异表达miRNAs的转录因子、功能富集分析及其靶基因预测,再将预测的靶基因与差异表达mRNAs进行交叉匹配,获得miRNA mRNA调控网络。然后利用STRING数据库和Cytoscape软件构建蛋白互作网络,并筛选出Hub基因。最后利用R语言分析Hub基因的主要生物功能与相关信号通路。结果: ① 筛选得到265个miRNAs和838个mRNAs存在差异表达。② 对265个miRNAs进行预测共得到203个转录因子,其中早期生长反应因子1（EGR1）差异最显著。富集分析显示miRNAs主要涉及核碱基、核苷、核苷酸和核酸代谢的调控,调节细胞生长,转录等过程。③ 共预测到3 572个靶基因,依据miRNA和mRNA的负调节关系,筛选出交叉表达负调控的mRNAs 96个、miRNAs 25个。④ 原癌基因Jun(JUN)、原癌基因Fos（FOS）、白介素6（IL-6）、肿瘤坏死因子（TNF）、白介素1β（IL-1β）、趋化因子CXCL8（CXCL8）为蛋白互作网络中的Hub基因。⑤ 富集分析主要涵盖对脂多糖的反应、对细菌来源分子的反应、DNA结合转录因子活性的调节等生物学过程,涉及IL-17、Toll样受体、AGE RAGE、TNF和NOD样受体信号通路。结论: 成功筛选并构建了骨关节炎的miRNA-mRNA调控网络,在一定程度上阐明了miRNA及其靶基因在骨关节炎发生和发展中的分子调控机制。     

大鼠发育期热性惊厥后海马microRNA差异表达谱的相关研究*

目的 通过microRNA （miRNA） 表达谱芯片分析并筛选大鼠发育期热性惊厥后脑损伤相关的 miRNA,探讨新的miRNA 在发育期热性惊厥后脑损伤中的作用,为热性惊厥的临床诊断和治疗开辟一条 新途径。方法 选取SPF 级野生型14 d 日龄SD 大鼠,通过经典热水浴连续处理7 d 诱导惊厥复制热性惊厥 模型,将反复惊厥的大鼠海马作为实验组,另选取健康大鼠海马作为对照组。利用大鼠miRNA 表达谱芯片 筛选两组海马组织差异表达miRNA（P <0.05,FC >1.5）,并利用生物信息学对芯片数据进行深入挖掘和分析; 通过实时荧光定量聚合酶链反应（qRT-PCR）验证差异表达miRNA。结果 基于miRNA 表达谱芯片数据 分析,共获得31 个差异表达miRNA（P <0.05）,其中包括21 个上调miRNA,10 个下调miRNA。qRT-PCR 检 测结果与miRNA 表达谱芯片结果一致,证明芯片数据的可靠性;通过对所有差异表达miRNA 的靶基因GO 和Pathway 分析发现,显著富集的GO 主要包括基因转录、神经元分化、大脑及海马发育等（P <0.05）;显著富集 的Pathway 主要包括癌症相关FoxO 信号通路、PI3K/Akt 信号通路、多巴胺突触通路等（P <0.05）;miRNA 靶基 因数据库分析获得miR-148a-3p 相关靶基因186 个;差异miR-148a-3p 的靶基因GO 功能和Pathway 分析主 要涉及神经元保护、突触发生、大脑发育、FoxO 信号通路、PI3K/Akt 信号通路、Hippo 信号通路等（P <0.05）, 与神经免疫相关;miR-148a-3p 靶基因互作网络分析获得蛋白分子之间的相互关系;双荧光素酶实验表 明,NCOA1 是miR-148a-3p 调节的靶基因。结论 神经、免疫等多种相关因素可能在热性惊厥的发生、发展 中起非常重要的作用,为研究热性惊厥的发病机制提供新方向和新靶点。     

患者血清microRNA表达谱及相关生物信息学分析

探讨慢性阻塞性肺疾病（COPD）患者血清中microRNA(miRNA)的差异性表达谱,并通过生物信息学探索其意义。方法 下载GEO数据库开源数据集（GSE70080）,分析慢阻肺患者与正常人血清的miRNA差异性表达谱,分析其对慢阻肺的诊断价值,运用miRTarbase、Target Scan、PicTar 、miRDB等软件预测和筛选miRNAs的靶基因,并将得出的上述靶基因功能富集、信号通路及蛋白质互作网络分析。 结果 该数据集中慢阻肺与健康对照组血清差异表达的miRNA共62个(P＜0.05) ,其中较对照组上调8个,下调54个,上调miRNA和下调miRNA诊断慢阻肺的受试者曲线下面积分别为0.938和0.969。靶基因预测显示差异性表达miRNA共有15099个靶基因,GO功能分析显示上述靶基因主要涉及Wnt、MAPK、NF-κB等重要生物学过程,KEGG分析主要富集于Wnt、NF κB、MAPK等信号通路。miRNA和mRNA的网络图显示SLC4A8与多个miRNA相关。蛋白质互作网络显示靶基因编码蛋白质间存在复杂的相互作用,ACVR1B、ACVRL1、KRT2、KRT74、KRT82在互作网络中具有核心地位。结论 慢阻肺患者的血清miRNA存在差异性表达,miRNA可能通过调控靶基因参与调控相关的生物功能和通路参与慢阻肺发病机制调控