基于数据库挖掘分析FN1、COL4A1、COL4A2基因在胃癌中的表达及意义

目的 基于数据库挖掘分析胃癌预后预测和胃癌靶向治疗的潜在关键基因(Hub基因)。方法 本研究选取基因表达综合数据库(GEO)的GSE33651和GSE118916数据集(研究时间为2011年11月—2019年8月)。GEO2R进行胃癌差异表达基因(DEGs)分析。DAVID数据库对DEGs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。采用STRING数据库和Cytoscape软件构建DEGs的蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络,其中Degree>10的DEGs被认为是Hub基因。基于癌症基因组图谱(TCGA)的胃腺癌数据,使用OncoLnc和UALCAN数据库对Hub基因进行生存分析和表达分析。TIMER数据库对Hub基因进行免疫浸润分析。结果 GSE33651和GSE118916中鉴定出80个共有上调和34个共有下调DEGs。DEGs富集在69个GO条目和7个KEGG信号通路。从PPI网络中筛选出14个Hub基因。FN1、COL4A2和COL4A1基因在胃癌组织的表达水平均显著高于胃正常组织,且在胃癌中具有良好的预后预测价值。FN1、COL4A2和COL...     

舌鳞状细胞癌关键基因的筛选及其潜在治疗药物的预测

目的 通过生物信息学方法筛选舌鳞状细胞癌的关键基因,并预测其潜在的治疗药物。方法 从GEO数据库中下载GSE34105和GSE13601数据集,并利用limma包筛选DEGs。DAVID数据库对DEGs进行GO及KEGG富集分析。STRING数据库构建PPI网络,并在Cytoscape中进行可视化。“CytoHubba”筛选Hub基因,并利用TCGA数据库、HPA数据库及RT-qPCR进行验证。最后,在Cellminer数据库中筛选Hub基因潜在的治疗药物。结果 共筛选出192个DEGs,其中上调基因84个,下调基因108个。GO富集分析显示,DEGs主要涉免疫反应、细胞外基质分解等生物学过程;KEGG富集分析显示,DEGs主要富集在EMC-受体相互作用信号通路。筛选出IFIT3、OAS2作为Hub基因。预测出布加替尼、艾沙佐米柠檬酸盐及硼替佐米等19种可能靶向作用于舌鳞状细胞癌的药物。结论 通过生物信息学方法筛选出两个Hub基因,并预测其潜在的治疗药物,为研究舌鳞状细胞癌的分子机制及开发治疗药物提供理论基础。     

不明原因复发性流产中铁死亡的生物信息学分析及验证

目的：探究铁死亡关键基因在不明原因复发性流产（URSA）发生发展中的作用，初步确定潜在生物标志物。方法：从基因表达综合（GEO）数据库下载数据集GSE26787，利用GEO2R筛选差异表达基因（DEGs）；从FerrDb V2数据库下载铁死亡相关基因；DEGs与铁死亡基因取交集获得URSA铁死亡相关基因；利用DAVID数据库对URSA铁死亡相关基因进行基因本体（GO）富集及京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路分析；利用String数据库和Cytoscape软件分析蛋白互作网络，筛选Hub基因；采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测Hub基因在人工流产组及URSA组患者蜕膜组织中mRNA的表达水平。结果：共筛选出55个URSA铁死亡基因；GO功能富集提示URSA铁死亡相关基因主要在自噬调节、RNA聚合酶Ⅱ启动子转录正调控、膜的整体组分、酶及p53蛋白受体结合富集。KEGG通路分析显示URSA铁死亡基因富集最明显的为FoXO信号通路。采用String数据库及Cytoscape软件筛选出的URSA铁死亡关键基因分别为EGFR、SRC、KRAS、MDM2。RT-qPCR检测结果显示，...     

膀胱癌关键枢纽基因的生物信息学分析

目的：基于在线数据库分析膀胱癌有差异的关键枢纽基因(Hub基因)临床表达意义。方法：运用在线数据库(GEO)下载膀胱癌基因芯片数据集及GEO2R筛选共同差异表达基因(DEGs)。通过R软件的“cluster profiler”软件包对共同DEGs行基因本体论(GO)、京都基因与基因组百科全书(KEGG)信号通路富集，使用STRING数据库构造蛋白-蛋白互作网络图(PPI)、利用Cytoscape软件可视化及Cytohubba应用软件中的MCC(基于最大聚集中心)筛选出Hub基因，通过Cbioportal行总生存(OS)和无病生存(DFS)分析，并绘制Kaplan-Meier生存曲线，通过GEPIA2分析有差异Hub基因的表达。结果：共同DEGs281个，上调34个，下调247个，GEPIA2验证发现有差异的Hub基因在膀胱癌中均高表达。结论：ASPM、NUSAP1、CDC20、KIF20A、PRC1和TOP2A Hub基因可能是膀胱癌有效的诊断标志物。     

基于GEO和TARGET数据库分析骨肉瘤转移和预后的关键基因

目的 通过生物信息学方法筛选骨肉瘤转移相关的关键基因,并探讨其对骨肉瘤患者预后的影响。方法 检索基因表达综合数据库（GEO）并获取GSE21257芯片数据集,通过GEO2R分析筛选差异表达基因（DEGs）,并对DEGs进行基因本体（GO）功能注释和京都基因与基因组数据库（KEGG）富集分析,使用STRING数据库、Cytoscape软件绘制DEGs蛋白质-蛋白质相互作用网络,通过cytoHubba插件筛选出排名前5的关键基因。利用TARGET数据库探索关键基因在骨肉瘤样本的相关性并进行预后分析。结果 共筛选出55个DEGs,其中22个基因显著下调,33个基因显著上调。GO分析结果显示,DEGs主要参与抗原加工和外源肽抗原的呈递。KEGG结果表明DEGs主要参与金葡菌感染等信号通路。Cytohubba筛选的Top5基因分别为TYROBP、ITGB2、C1QB、C1QC、CD74。通过对TARGET数据库中骨肉瘤样本的生存分析发现TYROBP、C1QB、CD74高表达与骨肉瘤患者较高的总生存期有关（P <0.05）,而且CD74高表达提示骨肉瘤患者无病生存期较高（P <0.05...     

基于生物信息学筛选女性肺腺癌核心基因及其特征分析

目的：利用生物信息学方法对女性肺腺癌肿瘤组织及正常组织的差异表达基因进行筛选及分析,筛选出女性肺腺癌发生发展的关键基因,并为后续研究提供候选基因。方法：从GEO数据库中下载肺腺癌基因芯片数据集GSE19804、GSE40791、GSE31210、GSE7670、GSE10072、GSE32863、GSE75037,利用在线工具GEO2R筛选出数据集中正常女性肺组织和女性肺腺癌组织的差异表达基因（DEGs）,然后利用DAVID数据库对DEGs进行GO和KEGG富集分析,接着利用STRING和Cytoscape软件构建蛋白互相网络（PPI）并筛选出Hub基因,并利用oncomine、UALCAN数据库进行验证,最后使用Kaplan-Meier plotter数据库对筛选出的Hub基因进行生存分析。结果：在7个数据集中共筛选出276个DEGs,其中69个上调,207个下调。共筛选出CDC20、CENPF、KIAA0101、TOP2A、ASPM、TYMS、MCM4、NUSAP1、MELK、UBE2C等10个Hub基因,Kaplan-Meier生存分析显示除ASPM外,其余9个均与女性肺腺癌的总...     

基于GEO数据库筛选舌鳞状细胞癌顺铂耐药的关键基因及生物信息学分析

目的 通过生物信息学方法筛选舌鳞状细胞癌顺铂耐药的关键基因。方法 从GEO数据库下载GSE111585和GSE115119数据集，利用limma包进行差异分析，与PRGs取交集后获取DEGs。利用R语言对DEGs进行GO功能富集及KEGG通路富集分析。String数据库构建PPI网络，在Cytoscape中进行可视化，基于Degree拓扑分析算法筛选Hub基因。根据Wilcox.test法分析Hub基因与顺铂耐药性的联系。结果 (1)共筛选出32个DEGs。(2)GO富集分析显示DEGs主要参与刺激反应调节、信号受体结合等功能；KEGG富集分析显示DEGs富集在癌症通路和人T细胞白血病病毒Ⅰ型感染信号通路。(3)筛选出FN1、SOX2和COL1A1 3个Hub基因，其中COL1A1具有成为潜在生物靶点的潜力。结论 COL1A1可能是舌鳞状细胞癌顺铂耐药的潜在作用靶点。     

基于囊性纤维化疾病分子特征及其作用机制的生物信息学分析

目的：筛选囊性纤维化（CF）特异性相关基因,预测其靶基因,并探讨其作用机制。方方法法：从基因表达汇编（GEO）数据库获取CF样本和正常对照样本的高通量芯片数据集GSE71799、GSE24206、GSE98925和GSE69764,并分为CF组和对照组。采用R软件limma包筛选CF组和对照组差异表达基因（DEGs）,使用基因本体（GO）功能注释和京都基因与基因组百科全书（KEGG）对DEGs进行功能和通路富集分析,使用基因集富集分析（GSEA）获取DEGs显著富集的基因集,采用STRING数据库建立蛋白-蛋白互作（PPI）网络,采用Cytoscape软件可视化并筛选hub基因。结果：GEO数据库获取并筛选共429个DEGs （|log2 (FC)|>1, P<0.05）, CF组中显著高表达DEGs 105个,对照组中显著高表达DEGs 324个。GO富集分析,DEGs主要富集于中性粒细胞介导的免疫、趋化因子活动和细胞黏附分子结合等方面;KEGG通路分析,DEGs主要富集于白细胞介素17 (IL-17)信号通路（P<0.05）。GSEA分析,DEGs主要富集于信号通...     

基于生物信息学的非酒精性脂肪性肝病关键基因筛选及实验验证

目的:探索非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）潜在的关键基因和microRNAs(miRNAs)。方法:从美国国立生物技术信息中心（NCBI）公共基因芯片数据平台（GEO）数据库下载两个基因表达谱芯片（GSE96936和GSE62267）,利用GEO2R在线工具筛选出NAFLD组与正常对照组的差异表达基因（DEGs）,对DEGs进行GO和KEGG信号通路富集分析,进一步应用STRING数据库构建蛋白质—蛋白质相互作用（PPI）网络,用Cytoscape筛选出关键基因。构建NAFLD小鼠模型,通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)验证筛选出的关键基因,利用NetworkAnalyst构建关键基因的靶向miRNAs。结果:总共鉴定出192个DEGs,GO分析显示DEGs生物学功能主要涉及5个KEGG通路,包括类固醇激素生物合成、补体与凝血级联、胆汁分泌、化学致癌、视黄醇代谢相关信号通路,结合PPI网络和CytoHubba的结果,筛选出Tyrobp、Hck、Ctss、Aif1、Fcgr1、Cd68、Cd53、Ly86、Fyb和Alox5ap 10个关键基因,通过RT-qPCR检测,发现与正常肝...     

基于生物信息学分析骨肉瘤转移的关键基因及预后

目的：通过生物信息学分析筛选出骨肉瘤转移的关键基因，探讨骨肉瘤转移潜在的机制和关键标志物。方法：从TARGET数据库中下载骨肉瘤基因表达谱和临床信息数据，采用R软件的“limma”包筛选骨肉瘤转移组和非转移组的差异基因（Difference genes, DEGs），对差异基因运用R软件的“clusterProfiler”包进行基因本体论（Gene Ontology, GO）、京都基因与基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG）分析，了解DEGs富集的分子功能及通路，采用STRING数据库构建蛋白-蛋白相互作用（Protein-Protein inter-action network, PPI）网络，采用Cytoscape软件对DEGs进行相关性分析，找出与骨肉瘤转移进展最相关的核心基因（Hub gene）；对Hub基因进行Kaplan-Meier(K-M)生存分析，明确和验证Hub基因与骨肉瘤患者预后之间的关系，筛选出对预后具有意义的关键基因。结果：分析出248个有差异表达的基因，其中上调18个、下调230个差异基因，...     

基于GEO数据库分析睡眠剥夺影响肝代谢的核心基因及关键通路

目的：基于基因表达数据库(GEO)筛选睡眠剥夺影响肝脏代谢过程的差异基因(DEG),探究DEG的生物学功能及关键信号通路,探析睡眠影响代谢的分子生物学机制。方法：从GEO数据库中筛选出包含有睡眠剥夺和正常对照的基因芯片数据集,使用其自带的分析工具GEO2R,以P值(adj.P)＜0.05且|log2FC|≥1作为筛选条件对数据库中的DEGs进行筛选。同时运用DAVID数据库对DEGs行基因本体(GO)富集分析,运用Pathways行京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。最后,运用STRING平台构建蛋白质互作用网络(PPI),并运用来自Cytoscape3.8.2软件的cytohubba插件筛选所涉及的核心基因。结果：本次研究总共筛选出54个差异基因,上调基因有34个,下调基因有20个。GO分析结果显示,差异基因的BP主要富集在脂质代谢、类固醇代谢、甘油三酯合成正调节、昼夜节律、SREBP信号通路等,CC主要富集在细胞器、内质网膜、内质网、高尔基体等;MF主要富集在氧化还原酶活性、血红素结合、铁离子结合、跨模信号受体活性等;KEGG通路主要富集在PPAR通路、类固醇激素生物合成通路、癌症转录失调通路、视黄醇新陈代谢通路共计4条信号通路。通过STRING数据库及Cytoscape3.8.2软件共筛选出PPARG、SREBF1、FGF21、Lpin1等为此过程的核心基因。结论：利用生物信息学方法能有效筛选出睡眠剥夺影响肝脏代谢的核心基因和关键通路,为睡眠障碍和代谢失调性疾病的诊治提供了新思路。     

miR-129-5p调控的COL1A1作为胃癌潜在治疗靶点的生物信息学分析

目的应用生物信息学技术探索胃癌发病机制,为胃癌的防治提供生物信息学依据。方法用GEO2R在线工具分析 GSE79973中胃癌组织和正常胃黏膜组织的差异表达基因（Differentially expressed genes, DEGs）,通过DAVID数据库对DEGs 进行GO分析和KEGG通路富集分析,然后通过STRING数据库构建蛋白质相互作用网络,用Cytoscape 软件进行关键基因 （Hub 基因）筛选和功能模块分析,并在GEPIA 数据库对Hub 基因进行验证,用Target Scan 数据库预测调控靶基因的 microRNAs,并用OncomiR分析microRNAs在胃癌组织中的表达及其与生存预后的关系。结果共筛选出181个在胃癌中差异 表达的基因。蛋白质互作网络筛选出10个Hub基因。DEGs功能分析主要涉及蛋白质消化吸收、PI3K-Akt信号通路、ECM-受 体相互作用、血小板激活信号通路。GEPIA数据库验证显示COL1A1 在胃癌组织中高表达,并和胃癌患者的不良预后有关。 miR-129-5p与COL1A1 mRNA的3’UTR结合。与正常组织相比,miR-129-5p在胃癌组织中表达明显下调,且与胃癌患者预后 具有一定相关性。结论miR-129-5p调控的COL1A1是胃癌潜在的治疗靶点。     

特发性非肝硬化门静脉高压症的关键基因通路 筛选与潜在中药预测

目的 采用生物信息学方法对特发性非肝硬化门静脉高压症（idiopathic non-cirrhotic portal hypertension,INCPH）的基因芯片数据进行分析,获取疾病发生发展的关键基因和信号通路,预测治疗INCPH的潜在中药。方法 从基因表达综合数据库（gene expression omnibus,GEO）数据库下载关于INCPH的基因芯片数据集GSE77627,利用R语言对数据进行标准化并筛选INCPH的差异基因（differential genes,DEGs）,并利用Metascape数据库对所有DEGs进行基因本体（gene ontology,GO）和京都基因与基因组百科全书（Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG）富集分析,并通过STRING数据库构建蛋白-蛋白互作网络;同时,利用CytoHubba插件筛选Degree值排名前15的DEGs作为关键基因。随后将关键基因与医学本体信息检索平台互相映射,以P<0.05为标准筛选治疗INCPH的潜在中药,并从TCMSP数据库中筛选潜在中药有效成分,导入Cytoscape软件构建中药相关网络图,并预测关键作用靶点。结果 共获得1880个DEGs,其中表达上调的基因有1061个,表达下调的基因有819个。利用STRING数据库以及Cytoscape环境下的cytoHubba插件分析DEGs,筛选Dgree值排名15位的基因作为关键基因,分别是RPS27A、CDC42、EIF4E、MAPK1、PIK3R1、RPS6、RPS9、RPS8、RPL15、RPL27A、RPL24、RPL27、RPL26、RPL12和MAPK14。GO、KEGG分析显示DEGs主要参与配子生成、糖尿病并发症中的AGE-RAGE信号通路等信号通路。结论 筛选得到干预INCPH的潜在中药为人参、丹参、黄芪等,可能成为INCPH治疗的潜在分子药物来源。     

基于生物信息学分析的骨肉瘤关键生物标记物的筛选

目的应用生物信息学的方法分析骨肉瘤基因表达谱芯片中具有差异性表达的基因,找出参与骨肉瘤发生、发展的关键基因。方法从GEO数据库中下载表达谱基因芯片数据,应用生物信息学方法筛选差异表达基因（DEGs）。利用DAVID在线数据库对DEGs进行GO及KEGG通路富集分析。通过STRING在线软件、Cytoscape的MCODE插件、cytoHubba插件对骨肉瘤的显著差异表达的基因进行蛋白质-蛋白质相互作用网络分析,寻找关键基因。结果共筛选出95个DEGs,主要富集在细胞黏附分子、抗原处理和呈递等信号通路,通过分析发现CD74、LAPTM5、CD163、MS4A6A、HLA-DRA、CD86、FCER1G、C1QB、TYROBP、AIF1等10个基因处于核心位置。结论CD74、LAPTM5、CD163、MS4A6A、HLA-DRA、CD86、FCER1G、C1QB、TYROBP、AIF1可能在骨肉瘤的发生、发展中起重要作用。     

基于芯片数据的雌激素受体阳性乳腺癌他莫昔芬耐药相关基因分析

目的:从分子水平揭示激素受体阳性乳腺癌他莫昔芬耐药的机制,并寻找潜在的治疗他莫昔芬耐药的靶点。方法:从公共基因芯片表达数据库（GEO）中下载雌激素受体阳性乳腺癌的相关基因芯片数据GSE67916,利用GEO2R在线分析工具筛选他莫昔芬耐药性与敏感性乳腺癌的差异表达基因;并利用DAVID软件对所筛选差异表达基因进行相关功能及通路富集分析;通过STRING、Cytoscape等工具对其进行蛋白间相互作用网络的构建和分析。结果:筛选出438个差异表达基因,其中300个上调表达基因,138个下调表达基因。GO功能分析发现这些差异基因主要参与蛋白结合、细胞对雌激素的反应、免疫应答、细胞质及细胞外基质等分子功能及生物学过程;KEGG通路富集分析显示主要富集在MAPK信号通路和HIF-1信号通路等。STRING、Cytoscape分析显示MAPK1、ESR1、SMARCA4、RANBP2和PRKCA为潜在的关键节点基因,对其进行文献挖掘及分析显示与激素受体阳性乳腺癌他莫昔芬耐药相关。结论:利用生物信息学方法对他莫昔芬耐药与他莫昔芬敏感的雌激素受体阳性乳腺癌的差异表达基因分析,可有效发掘这些差异表达基因的相互作用,为雌激素受体阳性乳腺癌他莫昔芬耐药寻找新的治疗靶点提供新方向。     

应用生物信息学技术筛选结直肠腺瘤相关基因

目的应用生物信息学技术筛选结直肠腺瘤与正常结直肠黏膜组织的差异表达基因,寻找其中的关键基因并分析分子机制。方法公共数据库GeneExpressionOmnibus（GEO）下载基因芯片GSE8671,通过R语言软件筛选出差异表达基因,进一步对差异表达基因进行GO功能富集分析和KEGG信号通路分析,并通过构建蛋白质-蛋白质相互作用网络筛选出关键基因。结果共筛选出381个差异表达基因,其中结直肠腺瘤中上调的基因248个,下调的基因133个。GO功能富集分析显示差异表达基因主要与趋化因子激活、趋化因子受体结合、激素激活和生长因子激活有关,KEGG信号通路分析表明差异表达基因与趋化因子信号通路、肿瘤坏死因子信号通路、细胞因子与受体相互作用和药物代谢有关。通过蛋白质-蛋白质相互作用网络共筛选出IL-8、CXCL1、CXCL12、CXCL13、CXCL11、CXCL2、CCL19、CCL20、PPBP、PF-4等10个关键基因。结论应用生物信息学技术分析筛选结直肠腺瘤基因有助于进一步探讨结直肠腺瘤和腺癌发病的分子机制,为两者的早期诊治提供理论依据。     

基于GEO数据库分析支气管肺发育不良发生的关键基因及通路

目的:采用生物信息学方法分析支气管肺发育不良(bronchopulmonary dysplasia,BPD)发生的关键基因和信号通路.方法:在基因表达综合数据库(GEO)中筛选数据集,使用GEO2R工具筛选出BPD与非BPD极早早产儿之间的差异表达基因.使用DAVID数据库进行功能注释和通路分析,使用STRING在线工...     

基于RNA测序的A亚型呼吸道合胞病毒毛细支气管炎转录组学特征分析及关键基因预测

目的：基于RNA测序数据的分析，寻找A亚型呼吸道合胞病毒（RSV）毛细支气管炎有关的关键基因（Hub基因）和通路，为RSV毛细支气管炎的干预和治疗提供依据。方法：招募23例RSV毛细支气管炎住院患儿为病例组，以10例健康儿童为对照组。收集外周血白细胞并提取RNA用于高通量测序。利用三种R软件包（DESeq2、edgeR、limma）获取病例组和对照组之间的差异表达基因（DEGs）。利用R包clusterProfiler和Metascape在线工具对所有的DEGs进行GO和KEGG富集分析。利用STRING数据库进行DEGs的蛋白互作分析，用Cytoscape软件筛选Hub基因。结果：共筛选出286 个DEGs，包括166 个表达上调的基因和120 个表达调的基因。GO功能富集分析发现DEGs主要参与过氧化氢代谢过程、细胞对生物刺激的应激反应、维生素D受体信号通路等生物学过程。KEGG通路分析显示DEGs主要涉及免疫系统中的细胞因子信号、适应性免疫系统、中性粒细胞脱颗粒等信号通路。从蛋白互作网络中筛选出4个核心模块，主要与RAF/MAP激酶级联反应、病毒蛋白与细胞因子和细胞因子受体互作等通路有关。最后筛选出RRM2、BUB1B、BUB1、MCM10、CDC45、MKI67、ASPM、NCAPG、NUSAP1、ESPL1、CDT1 共11个与A亚型RSV毛细支气管炎相关的Hub基因。结论：本研究鉴定出的免疫相关通路和Hub基因可能与RSV毛细支气管炎发病有关，其具体机制值得进一步研究。     

基于GEO强直性脊柱炎外周血芯片数据的生物信息学分析寻找新型诊断标志物

目的：通过生物信息学策略探索强直性脊柱炎相关的差异基因,寻找疾病的新型诊断标志物。方法：通过美国国立生物中心的基因表达汇总(GEO)数据库下载强直性脊柱炎疾病相关的芯片GSE25101,分析筛选出强直性脊柱炎患者组和正常组之间的差异表达基因,使用在线数据库DAVID对差异基因展开功能注释和信号通路分析,后利用在线数据库STRING和Cytoscape软件构建蛋白互作网络并获取关键基因。最后评估疾病标记物的诊断效能。结果：通过分析共筛选出187个差异基因,其中包含96个上调基因和91个下调基因。GO功能富集和KEGG分析发现差异基因主要参与氧化磷酸化和代谢等生物过程与信号通路。基于蛋白互作网络分析结果筛选出5个关键基因,且ATP5J (AUC=0.859), NDUFB3 (AUC=0.852), UQCRB (AUC=0.840)、COX7A2 (AUC=0.820) 和UQCRH (AUC=0.805)在强直性脊柱炎疾病外周血样本诊断效能显著,可作为该病的新型诊断标记物。结论：ATP5J、NDUFB3、UQCRB、COX7A2和UQCRH或可成为外周血强直性脊柱炎疾病相关的新型诊断标记物,为该病进一步的功能研究提供理论依据。