运动对糖尿病小鼠骨骼肌基因表达影响的生物信息学分析

目的:探讨运动对链脲佐霉素诱导的糖尿病小鼠骨骼肌基因表达谱的影响及其生物代谢过程变化。方法:从GEO数据库下载Lehti等提交的小鼠骨骼肌基因芯片数据,应用生物信息学方法筛选差异表达基因,并对这些差异表达基因的基因本体(GO)和日本京都基因和基因组百科全书代谢通路数据库(KEGG)的注释进行功能富集分析。结果:与糖尿病非运动组小鼠相比,糖尿病运动组小鼠骨骼肌存在253个差异表达基因,这些基因主要富集于三条KEGG代谢通路和三个基因本体生物过程,代谢通路包括粘着斑通路、细胞外基质受体交互通路和细胞通讯;基因本体生物过程包括己糖代谢过程、单糖代谢过程和细胞成熟。结果提示运动影响糖尿病小鼠骨骼肌的粘着斑通路、细胞外基质受体交互通路和细胞通讯三条通路,从而改善糖代谢过程。     

认知相关基因的生化通路与蛋白质互作网络分析

目的用生物信息学的方法揭示认知相关基因所调控的生物过程及通路,构建认知基因的特异蛋白网络,并挖掘其主要功能。方法在GO、phenopedia、GLAD4U3个数据库中,收集认知相关的基因,进行基因本体分析、通路分析及通路串话分析;从人类蛋白互作网络中提取认知相关特异蛋白网络,并通过聚类分析找出重要功能模块。结果明确了126个认知相关基因,这些基因主要参与学习或记忆、神经发育等生物过程;多条与神经突触发育、信号转导、成瘾相关的通路参与认知过程,且各个通路之间存在紧密的串话作用。认知相关基因之间存在显著的互相作用关系(P<10^-16),相比背景基因具有更高节点度(P=1.39×10^-4)以及介数中心性(P=2.07×10^-5);聚类分析挖掘出胺转运调节、胆碱能突触传递和学习等重要功能模块。结论认知是一个非常复杂的过程,涉及多个具有关键功能的基因,如HTR3A、CHRNA6、BDNF等,基因间通过紧密互相作用,调控多个生物过程及通路,包括胆碱能突触,多巴胺能突触、血清素能突触等,这些通路彼此协同发挥功能。     

MAPKs信号通路及其与疾病关联性的研究现状

丝裂原活化蛋白激酶 (MAPKs)是一种胞浆内广泛分布的含有丝氨酸和 (或 )苏氨酸残基的蛋白激酶 ,在真核细胞中 ,有 4条信号转导通路 ,即细胞外信号调节蛋白激酶 (ERK)p42 / p44通路、c Jun氨基末端激酶 (JNK)和 (或 )应激活化蛋白激酶 (SAPK)通路、p3 8通路和ERK5 /大丝裂原活化蛋白激酶 1(BMK1)通路 ,它们通过转录因子磷酸化而改变基因的表达水平 ,可介导细胞生长、增殖、分化、死亡及细胞间的功能同步等多种生理病理过程     

前交叉韧带离断联合半月板切除诱发的骨关节炎早期模型相关基因芯片数据的生物信息学分析

目的:探讨前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)离断联合半月板切除诱发的骨关节炎(osteoarthritis,OA)的基因表达和生物过程的改变,为OA分子机制的进一步研究提供生物信息学依据。方法:从GEO数据库下载Appleton等构建的ACL离断联合半月板切除诱发的OA早期大鼠模型的基因芯片数据集,应用生物信息学方法筛选差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),并进行基因本体论(Gene ontology,GO)和日本京都基因和基因组百科全书代谢通路数据库(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路富集分析。结果:共筛选出170个DEGs,其中包括97个上调基因和73个下调基因。上调基因主要富集在细胞外基质,并与细胞外基质交互通路等信号通路关系密切。而下调基因主要富集在肌肉收缩的生物学功能中,并与PPAR通路等信号通路关系密切。结论:细胞外基质和肌肉收缩的改变对OA的发生发展起着关键作用。细胞外基质受体交互通路和PPAR信号通路与OA密切相关,值得进一步深入研究。     

亚细胞定位及信号转导检测技术在hrnt_1基因功能研究中的应用

目的 :hrnt_1是本实验室克隆的全长基因 ,GenBankNr库中编号为AF2 2 3393。实验证实该基因与支气管上皮细胞恶性转化相关 ,但具体的生物学功能尚不清楚。本研究旨在建立一种功能研究的方法 ,为探索hrnt_1在细胞恶性转化过程中的生物学功能提供线索。方法 :构建hrnt_1与pEGFP荧光素表达载体 ,通过融合蛋白的表达 ,观察hrnt_1基因产物在细胞中的位置分布 ;利用信号通路检测技术 ,观测hrnt_1对细胞内信号转导通路的影响。结果 :hrnt_1产物主要分布在细胞核中 ,对Myc Max,GR ,NFκB ,EIK_1 STAT等核转录因子活性有上调作用。结论 :细胞定位与信号通路检测技术相结合的方法简便、快速 ,适用于新的疾病基因功能研究。     

SCF和IL-6双基因共转染促进小鼠造血和免疫功能的恢复

目的：探讨逆转录病毒介导的IL－6和SCF双基因共转染骨髓基质细胞对辐射小鼠造血和免疫功能的影响。方法：利用动物实验观察逆转录病毒介导的含IL－6和SCF双基因共转染的骨髓基质细胞对辐射小鼠外周血，骨髓有核细胞数，骨髓细胞CFU－GM培养，脾脏淋巴细胞ITT，CD4／CD8等指标的影响。结果；表明转IL－6和SCF基因的骨髓基质细胞可以促进辐射小鼠造血和免疫功能的恢复，结论：IL－6与SCF基因在骨髓基质细胞中获得表达，为进一步研究转基因骨髓基质细胞对造血调控的作用奠定了基础。     

辐射诱导基因的寻找及功能研究

辐射诱导基因的启动与表达引起细胞辐射反应 ,若ＤＮＡ损伤后 ,细胞中的感应分子作用于辐射诱导基因或其产物 ,从而进行周期调控 ,启动损伤修复或细胞凋亡。对辐射诱导基因的研究 ,有利于揭示细胞辐射反应的分子生物学机理 ,对细胞增殖、周期调控、癌变等的研究也提供了新的途径。随着人类基因组计划的日趋完成和蛋白组计划的提出和蓬勃兴起 ,在辐射诱导新基因的寻找、定位及其功能研究方面涌现出了许多新技术、新方法。本文作者对近年来的一些方法和技术作一综述。一、辐射诱导基因的寻找与识别1 以差异显示为基础的方法 :有ＤＤＲＴ ＰＣ…     

生长抑制特异性基因研究进展

生长抑制特异性基因是指培养过程中血清饥饿或细胞接触抑制时表达上调的基因。生长抑制特异性基因编码的蛋白产物包括Gas1、Gas2、Gas3……Gas11等。这些蛋白具有不同的功能，如调控微丝组装、神经细胞生长或分化、凋亡、酪氨酸激酶受体活性以及正或负调控细胞周期。gas基因间没有序列同源性或一致的结构特征。本文就目前已报道的gas基因的研究进展进行概述。     

姜黄素作为潜在的甲基化抑制剂与2型糖尿病关系的研究进展

2型糖尿病(T2DM)是由遗传与环境因素共同作用引起的胰岛素分泌和(或)利用障碍所致的以慢性高血糖为特征的代谢性疾病,发病机制主要是胰岛β细胞功能障碍和胰岛素抵抗,越来越多的研究发现组织相关基因甲基化状态的改变参与T2DM发生发展。姜黄素能够改善胰岛素抵抗及胰岛β细胞功能,并且姜黄素作为甲基化抑制剂,能够通过下调靶基因甲基化水平发挥去甲基化作用。本文对姜黄素和甲基化调控胰岛素抵抗、胰岛β细胞功能相关基因的相关进展进行阐述。     

基于FKBP的细胞受体信号化学激活技术

受体二聚化、寡聚化可以启动受体介导的细胞信号转导通路。构建细胞受体或信号传递蛋白与他克莫司(tacrolimus，FK506)结合蛋白(FKBP)的融合蛋白，利用FK506衍生物等诱导FKBP的二聚化或寡聚化，继而导致受体或信号传递蛋白的二聚化、寡聚化，从而激活特定的细胞受体信号转导通路。该技术为信号转导、细胞治疗、基因治疗以及功能基因组研究提供了可靠的技术平台。     

模拟失重下氧化应激对EA.hy926细胞miRNA表达谱的影响及生物信息学分析

目的探索模拟失重条件下EA.hy926细胞氧化应激后microRNAs(miRNAs)表达谱的变化及生物学意义。方法 EA.hy926细胞分为对照组(Con组)、对照氧化应激组(Con+H2O2)、模拟失重组(MG组)和模拟失重后氧化应激组(MG+H2O2),采用Illumina HiSeq 2500平台开展miRNAs测序并筛选差异表达miRNAs。筛选出的miRNAs以qRT-PCR进行验证,对验证具有显著差异表达的miRNAs进行靶基因预测、靶基因Gene Ontology(GO)功能富集分析、KEGG信号通路分析以及STRING蛋白互作分析。结果模拟失重下氧化应激导致EA.hy926细胞内miRNAs表达谱发生改变。qRT-PCR结果显示,与Con+H2O2组相比,MG+H2O2组细胞内hsa-miR-29b-3p、hsa-miR-200c-3p表达增加,与miRNA测序结果一致。GO及KEGG通路显著性富集分析结果显示,hsa-miR-29b-3p靶基因显著富集于细胞外基质等生物学过程及局部黏附信号通路,hsa-miR-200c-3p靶基因显著富集于调控细胞代谢过程等生物学过程及miRNA癌症通路等信号通路。蛋白互作分析结果表明,hsa-miR-29b-3p靶基因中COL家族蛋白处于互作关键位置,hsa-miR-200c-3p靶基因中RHOA处于互作关键位置。结论模拟失重下氧化应激可导致EA.hy926细胞miRNAs表达出现显著差异,其中hsa-miR-29b-3p和hsa-miR-200c-3p可通过对靶基因及其信号通路调节对内皮细胞功能发挥调控作用。     

生物信息学分析筛选肺腺癌关键基因及通路

目的 利用生物信息学分析方法对基因芯片数据进行分析,筛选出肺腺癌相关靶基因并进行验证。方法 从美国国立生物技术信息中心创建并维护的基因表达数据库（Gene Expression Omnibus,GEO）中下载编号为GSE10072的基因芯片,得到49例正常肺组织样本和58例肺腺癌组织样本,应用R软件读取原始数据并进行预处理,分析差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),接着对这些DEGs进行聚类分析和功能富集分析,构建蛋白质互作网络,进一步从网络中筛选出核心基因,最后从转录水平和预后来验证分析结果。结果 肺腺癌组织和正常肺组织DEGs共888个,其中上调基因有317个,下调基因有571个。根据功能富集分析,细胞粘附、药物反应以及细胞外基质的组成是其较突出的生物学功能,细胞外基质受体相互作用通路以及补体和凝血级联反应通路是其突出的信号通路。得到8个核心基因进一步验证发现,GAPDH, TOP2A, BIRC5和CCNB1 4个基因的表达量与肺腺癌患者的预后相关。结论筛选出的核心基因可能在肺腺癌发展中具有重要作用,并有可能成为肺腺癌的治疗靶点和诊断靶标。     

基于通路和网络方法对重度抑郁症和阿尔茨海默症易感基因的分析

目的运用通路富集和网络分析的方法揭示重度抑郁症(major depressive disorder,MDD)和阿尔茨海默症(Alzheimer’s disease,AD)的共病生物过程和异常通路,预测潜在风险基因。方法对MDD或AD易感基因进行通路和网络分析,构建主要重叠通路的串话网络,通过提取MDD和AD特异性蛋白质相互作用子网络,确定与这两种疾病相关的潜在风险基因。结果研究得到255个MDD易感基因和587个AD易感基因以及46个共享基因。通过分析确定了48条与免疫系统、信号转导系统、内分泌系统等显著性共病通路。最后分析特异性子网络,预测出5个潜在风险基因:HSP90AA1、ELAVL1、CEBPB、HSP90AB1和YBX1。结论 MDD与AD共病可能是多种分子和通路的功能异常引起的,且MDD易感基因可能在共病中发挥主要作用。     

肿瘤的免疫功能研究现况

机体抗肿瘤免疫是以细胞免疫为主 ,包括淋巴细胞、自然杀伤 (ＮＫ)细胞、巨噬细胞和红细胞免疫在内的完整体系 ,通过这些机制特异地识别肿瘤抗原 ,并通过效应细胞的增殖和分化、分泌多种淋巴因子 ,引起一系列特异性和非特异的抗肿瘤免疫反应。在正常情况下 ,机体的自身免疫功能可以防御病原微生物的侵害、中和毒素、消除体内损伤或衰老的自身细胞 ,处理体内经常出现的少量异常细胞 ,当人体免疫监视功能失调时 ,常会诱发各种疾病。肿瘤的发生、发展与人体的免疫功能密切相关。1　淋巴细胞免疫功能的变化Ｔ细胞膜表面分子是Ｔ细胞识别抗原 ,主…     

应用基因芯片技术筛选曲古菌素A诱导肺腺癌耐药细胞株A549/CDDP差异表达的凋亡基因

目的 应用基因芯片技术筛选曲古菌素A(TSA)处理顺铂耐药肺癌细胞株A549/CDDP后的凋亡相关基因的表达变化,筛选TSA治疗顺铂耐药肺癌的靶分子.方法 TSA处理A549/CDDP细胞24h,以未经TSA处理的A549/CDDP细胞作为对照组,提取两组细胞总RNA并反转录为cDNA,采用NimbleGen全基因组表达芯片检测基因表达情况,以NimbleScan 2.5软件结合GO分析比较TSA处理组与对照组基因表达谱的变化,从差异表达基因中筛选出与凋亡和增殖相关的基因.结果 与对照组相比,共筛选到TSA上调的凋亡相关基因85个以及下调的细胞增殖和生长相关基因43个.GO分析发现,这些基因的分子功能主要是调节细胞凋亡和细胞对化学刺激的抵抗作用,以及参与细胞生长、增殖、细胞生物质量维持等生物过程.TSA不仅激活了线粒体凋亡通路,而且激活了死亡受体相关凋亡通路,下调了与细胞耐药相关的基因BAG3和ABCC2.结论 TSA改变了A549/CDDP细胞中凋亡和增殖基因的表达,这些基因可能在TSA治疗顺铂耐药肺癌中发挥了重要作用.     

胃癌的基因治疗新进展

胃癌是消化道最常见的恶性肿瘤,在正常的胃上皮细胞转变为胃癌细胞过程中往往需要经过多个阶段,且涉及到多种癌基因、抑癌基因、细胞周期调节基因的变化积累、基因不稳定性的变化;胃癌基因治疗从分子生物学的角度看,基因治疗可以理解为将正常有功能的基因置换或增补缺陷基因的方法;     

PI3K/AKT信号通路对骨骼肌再生的影响研究进展

磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)信号通路作为细胞重要的转导通路,能够促进细胞增殖分化,促进蛋白合成。研究表明,PI3K/AKT信号通路通过活化PI3K,使AKT磷酸化,作用于下游相关因子,提高基因转录水平,可以促进肌卫星细胞增殖分化,抑制其凋亡,从而对骨骼肌再生修复有一定影响作用。     

中医的辨证论治与肿瘤的代谢组学

代谢组学是通过研究机体受外界影响后其内在环境代谢产物的变化来研究生物体系的代谢通路的一种技术,可以对生物机体内或者是细胞中所有低分子量代谢物进行定性、定量分析。代谢产物的变化能够体现细胞或组织对外来刺激或基因改变的应答规律,从而找到疾病及药物作用在体内的变化规律。辨证论治是中医诊治疾病的基本原则,整体化及个体化治疗是其精髓,这与代谢组学的研究本质相通,掌握他们之间的关系有助于更好的建立临床思维。     

微泡的性质及其在炎症反应中的作用

炎症反应在机体的生理病理过程中广泛存在,过去一直认为,炎症是通过细胞因子及可溶性因子的直接及间接作用来维持,最近研究发现,微泡是炎症反应中细胞交流的重要方式,它可以将细胞因子等物质运输到靶细胞,进而激活一系列靶基因及信号通路,在炎症反应中发挥重要作用。微泡是由细胞表面向外增殖脱落而来,它的脱落是一个高度调节的过程,并且微泡的结构和功能取决于它所起源细胞的种类。本文概述了微泡的性质及在炎症过程中的潜在作用。