从生物信息与网络药理角度认识姜黄素治疗膝骨关节炎的分子机制

背景:姜黄素是由中药姜黄中提取的一种植物多酚,可用于治疗膝骨关节炎,但具体机制尚不清楚。目的:基于生物信息学和网络药理学初步分析姜黄素治疗膝骨关节炎的分子机制,为膝骨关节炎的治疗提供新的研究方向。方法:通过中药系统药理学数据库及分析平台(TCMSP)数据库、蛋白质-化合物作用网(STITCH)数据库、Drugbank数据库、SEA数据库、SwissTargetPrediction数据库、药物靶标的蛋白质数据库(Binding DB)预测姜黄素的相关作用靶点,再结合基因表达数据库(GEO)公共数据库中关于姜黄素的相关芯片,使用GEO2R在线分析工具分析得到差异基因;同时检索治疗靶点数据库(TTD)、人类孟德尔遗传病(OMIM)数据库、DisGeNET数据库、Drugbank数据库和GeneCards数据库获得膝骨关节炎相关疾病靶点,明确姜黄素治疗膝骨关节炎的作用靶点,通过设置degree值得到关键靶点。利用STRING数据库构建药物-疾病共同靶点的蛋白质-蛋白质相互作用关系;并利用R语言对药物-疾病共同靶点进行GO分析和KEGG通路分析;利用IGEMDOCK软件对关键靶点进行分子对接。结果与结论:①通过检索上述药物数据库共获得姜黄素相关靶点339个;检索GEO数据库确定姜黄素相关序列号为GSE10896的芯片,筛选出397个差异基因;②检索上述疾病数据库共获得膝骨关节炎相关疾病靶点1903个,其中典型靶点有AKT1、NFKB1、RELA和IKBKB等;③利用STRING数据库构建129个共同靶点的蛋白质-蛋白质相互作用关系网络图;④GO分析功能富集显示,姜黄素治疗膝骨关节炎的生物学进程主要涵盖DNA结合转录因子、DNA结合转录激活剂活性、RNA聚合酶Ⅱ特异性、内肽酶活性、蛋白质丝氨酸/苏氨酸激酶活性、核受体活性、配体激活的转录因子活性、金属肽酶活性和磷酸酶结合等,信号通路主要表现为PI3K-Akt、MAPK、白细胞介素17、肿瘤坏死因子和缺氧诱导因子1信号通路;⑤分子对接结果显示关键靶点胰岛素样生长因子1受体、雌激素受体、EGFR、CYP19A1与靶蛋白有良好的亲和力;⑥结果证实,姜黄素治疗膝骨关节炎的机制涉及MAPK3、EGFR、雌激素受体1、MDM2、CYP19A1、MAPK14、雌激素受体和胰岛素样生长因子1受体共计8个关键靶点,还涉及PI3K-Akt、MAPK、白细胞介素17、肿瘤坏死因子和缺氧诱导因子1等主要信号通路,各靶点与各通路之间产生的交叉作用,可能会抑制炎症反应和软骨细胞凋亡,从而治疗膝骨关节炎。     

基于CMap数据库分析骨质疏松症相关基因及潜在治疗药物

目的 基于CMap数据库筛选骨质疏松症（OP）相关基因及潜在治疗药物,为OP的治疗提供新思路。方法 检索GEO数据库中关于OP的相关芯片,采用R语言分析差异基因;检索疾病基因公共数据库,获得已知OP的相关致病基因,通过映射获得OP的致病关键靶点,构建作用靶点的蛋白质-蛋白质相互作用关系（PPI）网络,利用DAVID数据库对关键基因进行GO分析和KEGG通路分析,采用关联性图谱（CMap）数据库筛选出负相关的小分子化合物。结果 检索GEO数据库筛选出GSE56116的芯片,利用R语言分析筛选出69个上调基因和106个下调基因;通过检索GAD、TTD、OMIM、DrugBank、PharmGKB和DisGeNET数据库,得到691个与OP发病相关的已知靶点,通过映射获得OP致病的14个关键基因;DAVID数据库富集分析结果显示,OP关键靶点主要与免疫反应、对过氧化氢的反应、抗原处理和呈递等生物学过程相关。借助CMap数据库结果显示,地高辛、橙皮苷等小分子化合物具有较高的负相关。结论 借助生物信息学和CMap数据库挖掘,地高辛和橙皮苷等小分子化合物可能为OP的候选治疗药物。同时,本研究方法为发现疾病的候选治疗药物开辟了新途径和思路。     

泌尿系结核40例诊断体会

目的总结膀胱黏膜活检诊断泌尿系结核的经验。方法回顾性分析40例泌尿系结核患者膀胱镜检加膀胱黏膜活检的资料,并与同期进行的尿沉渣抗酸杆菌检查和泌尿系影像学检查进行比较。结果 40例中有30例(75%)膀胱黏膜活检诊断为结核性膀胱炎,高于同期尿沉渣抗酸杆菌检查10%(4/40)和泌尿系影像学检查的60%(24/40)。结论膀胱镜检查加膀胱黏膜活检是诊断泌尿系结核的一项敏感、特异和有效的方法。     

膝关节单髁置换术早中期并发症分析

1目的探讨膝关节单髁置换术（UKA）早中期并发症的原因及防治方法。方法回顾性分析2003～2013年本组行UKA共217膝的临床结果,对早中期并发症进行分析。男46膝,女171膝,平均年龄65．3岁。术前诊断为膝关节骨关节炎201膝,骨坏死16膝。结果术后平均随访5．8年,患者满意率87％,疼痛缓解率93％,膝活动度123°,HSS评分92分。所有病例无临床深静脉血栓和肺栓塞发生,无手术死亡病例。术后全膝关节置换翻修3例：1例假体松动、1例假体周围感染、1例对侧间室骨关节炎。Oxford半月板衬垫脱位2例,手术更换大号半月板衬垫。另有对侧间室骨关节炎1例未进行翻修。结论膝关节UKA治疗膝关节内侧间室病变中短期疗效满意,但存在特有并发症,应严格手术适应证、掌握手术操作原则及技术,完善围手术期处理,减少并发症的发生。     

骨质疏松症与甲状腺功能亢进的关系

目的 基于临床试验结合生物信息学分析骨质疏松症与甲亢的相互关系。方法 ①选取40例甲亢女性患者（观察组）及40例甲功正常女性（对照组）为研究对象,比较其T值及骨密度;②分别以骨质疏松及甲亢在相关人类疾病数据库中筛选靶基因,整合后映射得出交集靶点,通过STRING v11.0平台得出PPI网络并筛选出核心靶点,通过Metascape数据库进行GO富集分析及KEGG通路分析。结果 观察组的T值及骨密度均低于对照组（P<0.01）,骨质疏松与甲亢的核心交集靶点为IL6、TNF、INS、IL1B、ALB、IL10、LEP等,核心靶点集中作用于细胞因子-细胞因子受体的相互作用、Jak-STAT通路、I型糖尿病、HIF-1通路、PI3K-Akt通路、脂肪细胞因子通路等。结论 骨质疏松症与甲亢在复杂基因网络背景下存在一些高度重合的基因表达,所涉及的信号通路能够同时对两种疾病产生干预作用,这提示两种疾病的分子机制存在密切联系,可能为药物同时调控两种疾病提示潜在靶点。在临床试验的基础上应用生物信息学具有较高的置信度和参考价值,为探索疾病间关系提供了新方向与新思路。     

腘动脉损伤血管修复失误9例分析

对我们2000-08以来收治腘动脉损伤探查修复术后小腿血循环障碍9例分析如下. 1临床资料 本组男8例,女1例,年龄18～49岁.均为单侧血管损伤,左4例,右5例.胭动脉损伤类型:完全断裂3例(胭动、静脉同时断裂1例),不完全断裂1例,挫伤5例.     

脊柱钉棒系统内固定术、椎体间植骨融合术治疗下腰椎不稳症的临床研究

目的：回顾性分析脊柱钉棒系统内固定术、椎体间植骨融合术治疗下腰椎不稳症的临床效果。方法对59例下腰椎不稳症患者采用后路减压钉棒系统内固定术及椎体间植骨融合术进行治疗。采用下腰痛JOA评分对患者手术前后进行评分,采用Macnab评分对患者术后症状及生活质量进行评分。X线平片观察术后恢复情况。结果所有患者均得到随访,术后JOA评分较高,与术前相比较差异具有统计学意义（P<0.01）,JOA评分改善的总有效率为100%,Macnab评分的优良率为89.8%。所有患者在5-9个月内发生了骨性融合,且未发生钉棒折断、松动。结论脊柱钉棒系统内固定术联合椎体间植骨融合术治疗下腰椎不稳症疗效确切,值得在临床上推广应用。     

负载柚皮苷AKE/GB30网箱在脊柱骨缺损模型修复中的作用及对BMPs-VEGF信号通路的影响

【摘要】 目的：观察负载柚皮苷的AKE/GB30网箱在脊柱骨缺损模型中的修复作用,并基于骨形成蛋白（BMPS）-血管内皮生长因子（VEGF）信号通路探讨该生物材料的作用机制。方法：用牙钻在30只新西兰雄兔L5与L6椎间制作一个7mm×5mm×4mm的缺损,建立脊柱骨缺损模型,制备AKE/GB30网箱。测试负载柚皮苷的AKE/GB30网箱生物力学性能,检测其体外释药行为。将造模成功的新西兰兔随机数字表法分为3组,即空白组、自体骨移植组、骨移植生物材料+柚皮苷联合组,除空白组外分别予以自体骨移植、负载柚皮苷的AKE/GB30网箱进行修复。术后6周、12周每组各取5只兔,微计算机断层扫描（Micro CT）检测骨修复情况[包括骨体积分数（BV/TV）、骨小梁厚度（Tb.Th）和骨小梁数目（Tb.N）];实时荧光定量聚合酶链反应（RT-PCR）检测骨形成蛋白2（BMP2）、VEGF、Runt相关转录因子2（RUNX2）、碱性磷酸酶（ALP）、骨钙素（OCN）信使核糖核酸（mRNA）表达;免疫印迹法（WB）检测骨组织BMP2、VEGF、RUNX2、ALP、OCN蛋白表达。结果：AKE/GB30网箱制作成功,且其特性检测结果符合脊柱骨缺损修复要求;负载柚皮苷的AKE/GB30网箱最大抗压强度为28MPa,最大抗压力为15N,6周时其累积释药率达（98.15±1.47）%;各组术后12周时BV/TV、Tb.Th和Tb.N,骨组织BMP2、VEGF、RUNX2、ALP、OCN的mRNA与蛋白表达均高于术后6周时（P＜0.05）,且自体骨移植组、骨移植生物材料+柚皮苷联合组上述指标均高于空白组（P＜0.05）,自体骨移植组、骨移植生物材料+柚皮苷联合组上述指标差异均无统计学意义（P＞0.05）。结论：负载柚皮苷的AKE/GB30网箱在脊柱骨缺损模型修复的效果等同于自体骨移植,可能是通过促进BMP2、VEGF、RUNX2、ALP、OCN表达实现的。