神经母细胞瘤血浆外泌体差异表达miRNA靶基因预测及生物信息学分析

目的通过生物信息学分析筛选出神经母细胞瘤外周血血浆外泌体中差异表达miRNA,并对其靶基因功能进行分析预测。方法从高通量基因表达数据库下载数据集GSE128004,分析神经母细胞瘤血浆外泌体中miRNA的差异表达;通过miRTarBase数据库筛选差异表达miRNA的靶基因;进一步通过运用clusterProfiler进行靶基因的基因本体(GO)功能富集与京都基因与基因组百科全书数据库(KEGG)通路富集。结果经筛选发现,数据集GSE128004包含41个表达差异在2倍以上的血浆外泌体miRNA。靶基因预测显示,hsa-miR-199a-3p, hsa-miR-196b-5p, hsa-miR-127-3p, hsa-miR-410-3p和hsa-miR-487b-3p为靶基因最多的前5个差异表达miRNA。GO功能分析发现,这些靶基因大都在细胞运动正调节、细胞迁移正调节、血管生成等生物过程富集;在膜侧、细胞-基底连接、细胞-基底黏附连接、焦点黏连等细胞组成富集;在蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶活性、蛋白异二聚体化活性、转录因子活性和RNA聚合酶Ⅱ核心启动子近端区序列特异性结合等分子功能富集。KEGG分析显示:这些差异表达miRNA的靶基因主要参与磷脂酰肌醇3激酶-蛋白激酶B信号通路、癌症相关miRNA、丝裂原活化蛋白激酶信号通路等通路富集。结论 hsa-miR-199a-3p, hsa-miR-127-3p和hsa-miR-410-3p可能作为神经母细胞瘤的潜在生物标志物或治疗靶标,进一步为该病的发病机制提供研究思路。     

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的发生发展。     

筛选三阴型乳腺癌差异表达 microRNA 的临床转化研究

目的：应用 microRNAs（miRNAs）芯片技术筛选成球培养法及贴壁培养法培养细胞系 MDA-MB-231差异表达的 miRNA,发现三阴型乳腺癌（TNBC）相关的 miRNA。方法用干细胞培养基成球培养法筛选 TNBC 干细胞,应用 miRNAs 芯片技术筛选成球培养法及贴壁培养法培养细胞系 MDA-MB-231差异表达的 miRNA,同时选取5例新鲜 TNBC 癌组织及其癌旁组织运用荧光定量 RT-PCR 对差异表达的 miRNAs 进行验证。运用靶基因预测软件预测差异表达 miRNAs 可能的调控靶基因。结果通过 miRNAs 芯片的检测及 SAM 软件分析,选取细胞培养数据中筛选得到 TNBC 干细胞较 TNBC 细胞表达上调的5个 miRNA（ hsa-miR-297、hsa-miR-8063、hsa-miR-6768-5p、hsa-miR-1231、hsa-miR-489-3p）,下调的4个 miRNA（ hsa-miR-30c-5p、hsa-miR-25-3p、hsa-miR-18a-3p、U25）。荧光定量 RT-PCR 结果是 hsa-miR-297、hsa-miR-8063、hsa-miR-6768-5p、hsa-miR-18a-3p、U25表达上调,hsa-miR-30c-5p、hsa-miR-25-3p、hsa-miR-489-3p、hsa-miR-1231表达下调。芯片检测结果及荧光定量 RT-PCR 结果一致的 miRNA 为 hsa-miR-297、hsa-miR-8063、hsa-miR-6768-5p、hsa-miR-30c-5p、hsa-miR-25-3p,并对其进行生物信息学分析;分析出 MicroRNA-297所对应靶基因为 SLC7A6、SLC7A5、SLC25A44、7A5、AAK1、SMYD1、NDE1、PDE3B、STC1、SUSD1。结论 MicroRNA-297及其靶基因SLC7A5可能在乳腺癌发生发展及干性形成过程中发挥重要作用。     

缺氧预处理诱导大鼠心肌细胞差异表达microRNA的芯片筛选与生物信息学分析

目的筛选缺氧预处理(hypoxia preconditioning,HPC)诱导成年大鼠心肌细胞差异表达的microRNA(miRNA),并预测分析miRNA调控的靶基因与功能。方法体外分离培养成年大鼠心室肌细胞,分为对照组(CON)和缺氧预处理组(HPC),CON组细胞正常培养,HPC组细胞经历10 min缺氧和30 min再给氧,提取心肌细胞总RNA,行miRNA芯片筛选,qRT-PCR验证芯片结果。利用软件预测差异表达miRNA调控的靶基因,分析靶基因富集的基因功能(gene ontology,GO)和信号通路(pathway)。结果与CON组相比,HPC可诱导大鼠心肌细胞miRNA表达谱发生明显改变,共有12个miRNA上调,14个miRNA下调(P<0.01,FDR<0.05);选择其中荧光信号值>500的7个miRNA,用于生物信息学分析。qRT-PCR检测miR-133b-5p、miR-664-1-5p、miR-6216水平,变化趋势与芯片结果一致。生物信息学分析显示差异表达miRNA所调控的靶基因功能明显富集于27个GO和6条信号通路。结论 HPC可诱导成年大鼠心肌细胞miRNA表达谱明显改变,这些差异表达miRNA可能通过调控靶基因参与HPC介导的心肌细胞保护作用。     

基于生物信息学分析关键miRNAs在肺鳞癌发生发展中的功能及意义

目的 应用生物信息学方法探究关键miRNAs在肺鳞癌发生发展中的功能及临床意义。方法 利用GEO2R在线工具分析GSE17681数据集中肺癌样本和对照样本的差异表达miRNA。利用miRTarBase数据库预测排在前3位的上调和下调miRNA的靶基因。利用DAVID数据库对靶基因进行GO和KEGG富集分析。通过STRING数据库构建靶基因间的蛋白互作网络及miRNA-基因互作网络，然后利用Cytoscape软件的cytoHubba插件分析关键miRNA及其调控的Hub靶基因。利用UALCAN数据库分析关键miRNA及其调控的Hub靶基因在肺鳞癌中的表达。最后利用Kaplan-Meier Plotter工具分析关键miRNA对肺鳞癌生存状况的影响。结果 共筛选出116个差异表达的miRNA,包括93个上调miRNA,23个下调miRNA。预测了前3位上调和下调miRNA的1282个靶基因，参与了肺鳞癌的相关通路，如癌症途径、MAPK信号通路等。通过miRNA-基因互作网络筛选到上调和下调的关键miRNA为hsa-miR-19a和hsa-miR-126,其调控的Hub靶基因分别为TNF、P...     

子宫内膜异位症在位内膜中自噬相关基因及ceRNA网络的作用

目的 通过筛选子宫内膜异位症在位内膜中的自噬相关基因,明晰竞争性内源性RNA(ceRNA)网络在子宫内膜异位症中的作用。方法 从GEO数据库和Human Autophagy Database数据库分别获取子宫内膜异位症数据集和自噬相关基因列表,查找自噬相关基因,通过预测和相关性筛选miRNA和LncRNA并构建ceRNA网络。验证筛选得到的关键基因在其他子宫内膜异位症在位内膜数据集的表达及诊断效能。结果 子宫内膜异位症在位内膜中有39个自噬相关基因存在表达差异,通过PPI查找到7个关键基因,功能富集在巨自噬、线粒体自噬和激活转录因子等,信号通路主要涉及E2F、FOXO、DNA损伤修复、FAS信号通路、PI3K/Akt/mTOR等。构建11个ceRNA调控网络,包括4个mRNA(CASP3、HIF1A、CDKN1A、RPS6KB1)、7个miRNA(hsa-let-7e-5p、hsa-miR-124-3p、hsa-miR-199a-5p、hsa-miR-200c-3p、hsa-miR-24-3p、hsa-miR-30a-5p和hsa-miR-382-5p)和8个LncRNA(NORAD、...     

hsa-miR-21-5p靶基因预测及其在急性肾损伤中的调控机制

目的：对hsa-miR-21-5p进行靶基因预测及生物信息学分析,为验证hsa-miR-21-5p靶基因及进一步研究hsa-miR-21-5p在急性肾损伤（AKI）中的调控作用提供数据支持。方法：应用Pubmed、Google等检索工具,以miR-21和AKI为关键词,检索miR-21与AKI相关的所有文献;应用miRBase获取各物种miR-21-5p序列,分析保守性;利用miRecord数据库进行靶基因预测,选取PicTar、PITA、RNAhybrid和TargetScan预测靶基因交集和DIANA LAB-TarBase 6.0已有实验数据支持的hsa-miR-21-5p靶基因作为研究的基因集合,进行功能注释、功能富集性分析（GO-analysis）及信号转导通路富集性分析。结果：miR-21水平在AKI肾脏、血及尿中均升高。miR-21-5p在多物种间具有序列保守性。hsa-miR-21-5p预测靶基因富集于生长发育、物质代谢与合成、细胞运动、细胞周期、增殖、凋亡、分化等生物学过程及蛋白连接、转录因子活性、转移酶活性、染色质结合、核苷酸结合、核苷结合、核酸结合、转录激活活性、连接酶活性等分子功能上,存在于胞内细胞器、细胞器界膜、细胞器组分、蛋白复合体、非膜性细胞器、细胞器管腔、极性生长位点等细胞组分中。预测靶基因富集于P53、TGF-β、细胞周期、MAPK、腺癌、膀胱癌、癌症通路、小细胞肺癌、慢性粒细胞白血病、黑色素瘤、前列腺癌、脑胶质瘤、大肠癌、非小细胞肺癌、子宫内膜癌、肌萎缩性侧索硬化症共16条通路中。结论：（1）miR-21水平在AKI肾脏、血及尿中均升高,对AKI有保护作用;（2）miR-21-5p在多物种间具有高度保守性;（3）hsa-miR-21-5p参与了多种生理、病理过程;（4）hsa-miR-21-5p对多条通路具有调控作用,可能通过调节细胞凋亡、炎症反应等参与AKI病理生理过程。     

采用基因芯片技术研究丹红注射液对急性心肌梗死模型大鼠基因表达谱的影响

目的:探讨丹红注射液(DHI)对急性心肌梗死(AMI)模型大鼠基因表达谱的影响。方法:将雄性SD大鼠随机分为假手术组、模型组和DHI组(0.76 m L/kg),每组10只。模型组和DHI组采用冠状动脉左前降支结扎法复制AMI模型。造模后,假手术组和模型组大鼠均肌内注射等容生理盐水,DHI组大鼠肌内注射相应药物,每日1次,连续14 d。末次给药后,分离大鼠梗死边缘区心肌组织,采用基因芯片技术检测基因表达谱的变化情况,以相对表达量差异倍数为指标,筛选差异表达微RNA(miRNA)。在检索其对应基因的基础上,利用DAVID生物信息学资源数据库和KEGG通路数据库分别进行基因本体(GO)和KEGG通路富集分析;借助TargetScan数据库预测差异表达miRNA对应的靶基因信使RNA(mRNA),采用Cytoscape 3.6.1软件构建miRNAmRNA网络并进行分析,采用Agilent GeneSpring GX v11.5软件筛选上述网络中与炎症相关的靶基因和miRNA。结果:与假手术组比较,模型组差异表达miRNA共22个,其中上调5个、下调17个;与模型组比较,DHI组差异表达miRNA共26个,均为上调;与DHI治疗AMI有关的差异表达miRNA包括rno-let-7a-5p、rno-let-7d-5p、rno-let-7f-5p、rno-miR-26b-5p、rno-miR-29b-3p、cel-miR-39-3p、cel-miR-39-5p、rno-miR-142-5p、rno-miR-191a-5p、rno-miR-409a-3p。GO和KEGG通路富集分析结果显示,差异表达miRNA对应基因主要集中在膜结合细胞器、细胞质、内膜系统等细胞组分中,通过解剖结构发育、多细胞组织发育、发育过程等生物过程来发挥蛋白结合、离子结合等分子功能;其主要富集于钙信号通路,过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)信号通路,血管内皮生长因子(VEGF)信号通路,细胞凋亡,糖基磷脂酰肌醇锚定生物合成,缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸降解等信号通路上。miRNA-mRNA网络分析结果显示,与差异表达miRNA对应的靶基因mRNA共25个,与之关联的miRNA共24个;该网络中与炎症相关的靶基因共6个(IL6、IL1b、TNF、TLR4、CRP、CXCL12),涉及差异表达miRNA共19个。结论:DHI对AMI的治疗作用可能与调节相关miRNA的表达,影响钙离子、PPAR、VEGF等通路的信号转导,调控白细胞介素、趋化因子、C反应蛋白等炎症标志物的分泌有关。     

基于基因测序技术分析肛瘘患者微小RNA的表达特点及功能

目的 采用基因测序技术，检测肛瘘瘘管壁组织中异常表达的miRNA,并进一步分析相关信号通路的功能。方法 选择高位复杂性肛瘘患者3例均行手术治疗，取各患者手术切除的瘘管壁组织及瘘管壁远端正常组织形成自身配对对比，采用高通量测序技术筛选瘘管壁组织中差异表达的miRNA并进行聚类分析。采用TargetScan、miRanda两个靶基因数据库，对差异表达的miRNA进行靶基因预测。最后再选取两个数据库交叉的靶基因进行GO和KEGG富集分析，预测靶基因参与的生物学过程及信号通路。结果 本研究共计筛选出20个表达差异具有统计学意义的miRNA。通过靶基因预测，共计得到85 510个靶基因。进一步行GO富集分析结果提示：本研究得到的差异表达的20个miRNA靶基因所涉及的参与的生物过程主要包括：转移酶活性、调控转录、三磷酸腺苷结合、金属离子结合、DNA结合、核酸结合、核苷酸结合、细胞骨架、细胞投影、细胞连接、RNA聚合酶对转录的正调控作用、胞内信号转导等。通过KEGG富集分析显示，与本研究中差异表达的20个miRNA密切相关的信号通路主要包括癌通路、Ras、Rap1、PI3K-Akt、cAMP、MA...     

参附注射液对慢性充血性心力衰竭大鼠心肌miRNA表达谱的影响

目的:研究参附注射液(SFI)对慢性充血性心力衰竭(简称心衰)大鼠心肌微小RNA(miRNA)表达谱的影响,以明确SFI抗心衰的作用靶点。方法:将40只大鼠按随机数字表法分成假手术组(生理盐水,ip)、模型组(生理盐水,ip)、缬沙坦组(阳性对照,10 mg/kg,ig)和SFI组(0.75 m L/kg,im),每组10只,除假手术外的其余各组大鼠均复制心衰模型。造模成功后,各组小鼠每天给予相应药物1次,连续给药28 d后采用Affymetrix miRNA V4.0芯片技术对心衰大鼠心肌组织中miRNA表达进行分析,并筛选各组大鼠心肌组织中共同差异表达miRNA,以差异基因表达倍数大于或等于1.1为阈值分析心衰相关miRNA;利用基因本体论(GO)分析对差异表达基因进行功能分类及生物信号通路分析。结果:共筛选出29条共同差异表达miRNA,7条心衰相关miRNA(rno-miR-30c-1-3p、rno-miR-125b-5p、rno-miR-133a-5p、rno-miR-199a-5p、rno-miR-221-3p、rno-miR-146a-5p和rno-miR-1-3p),SFI能显著下调心衰大鼠心肌组织中rno-miR-125b-5p、rno-miR-133a-5p、rno-miR-221-3p、rno-miR-1-3p表达(P<0.05或P<0.01)。GO分析结果显示,差异表达miRNA主要与信号通路转导、细胞质及核苷酸结合有关。结论:SFI参与下调心衰进展相关miRNA,进而经细胞质与核苷酸结合后影响相关信号通路的转导,从而发挥其抗心衰作用。