黄精治疗糖尿病的分子机制

目的:通过网络药理学和生物信息学方法探索黄精治疗糖尿病潜在的分子机制,为药食同源类中药治疗糖尿病的开发研究提供理论依据。方法:运用中药系统药理学数据库和分析平台(TCMSP)筛选出黄精发挥治疗作用的活性成分,并检索黄精活性成分的效应靶点,Cytoscape构建黄精活性成分-靶点网络关系图。应用疾病数据库检索与糖尿病发生发展相关的疾病基因靶点。构建黄精活性成分靶点和疾病靶点的蛋白质交互作用关系网络。采用DAVID进行GO和KEGG通路富集分析,运用CytoHubba筛选出黄精治疗糖尿病的潜在关键靶点。结果:TCMSP筛选出黄精发挥治疗作用的活性入血成分12个,经配对分析得到黄精发挥治疗作用的活性成分6个,成分对应的基因靶点190个。运用疾病数据库检索到糖尿病相关疾病靶点基因134个。黄精治疗糖尿病的蛋白关系网络涉及的特征性基因靶点共101个,包含256个作用关系。GO富集分析显示生物学过程涉及细胞分裂、细胞基质黏附、细胞迁移等,分子功能涉及转录辅激活性、蛋白质结合、生长因子活性等;主要分布于细胞表面、细胞质、胞质溶胶、外泌体等位置发挥生理或病理作用。KEGG获得可能发挥作用的信号通路31条,这些信号通路集中在细胞周期、细胞信息传递、癌症信号分子及炎症、免疫应答等区域。CytoHubba工具进行拓扑进一步分析获得黄精治疗糖尿病的关键蛋白靶点10个。结论:黄精可通过黄芩素、谷甾醇等6个活性成分发挥药物治疗作用,其关键作用靶点为IL10、PPARG、CAV1等10个基因,主要分子机制涉及炎症及免疫应答、细胞周期、细胞传递和癌症相关通路。     

生物信息学方法分析CYP2U1在膀胱癌中的临床意义

目的:运用生物信息学方法探索CYP2U1基因在膀胱癌中的表达差异情况及与预后的相关性。方法:从GEO网站下载基因芯片GSE7476、GSE13507、GSE40355的数据集,用R软件筛选膀胱癌和正常膀胱组织之间的差异表达基因,以及与预后(总生存和肿瘤特异性生存)相关的基因。然后将公共上调基因与不良预后基因取交集,公共下调基因与良好预后基因取交集,筛选出目标分子,并后续进行表达差异验证,临床指标相关性分析,以及功能预测。结果:一共筛选出上调且与不良预后相关的基因45个,下调且与良好预后相关的基因1个,并将下调基因CYP2U1作为目标分子。CYP2U1在各个数据集及数据库中呈低表达,且与良好预后、肿瘤N分期相关。GSEA结果显示其相关信号通路为KRAS信号通路、凋亡、上皮间质转化、Hedgehog信号通路和IL-2/STAT5信号通路。结论:CYP2U1可能在膀胱癌的发病过程中发挥重要的作用,可能在将来被用作潜在的人类膀胱癌的治疗靶点和/或诊断标志物。     

基于生物信息学筛选甲状腺乳头状癌相关预后基因

目的:通过生物信息学方法分析甲状腺乳头状癌预后相关基因,为后续实验提供理论基础,以便进一步研究甲状腺乳头状癌发生的可能机制。方法:利用生物信息学方法从癌症基因组图谱(the cancer genome atlas, TCGA)数据库中下载甲状腺乳头状癌和癌旁组织样本的RNA测序数据,通过差异分析获取差异基因;利用基因本体论(gene ontology, GO)和京都基因和基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes Genomes, KEGG)进行差异基因生物学功能和通路富集分析;通过蛋白交互网络分析法(protein-protein interaction, PPI)筛选出关键基因;通过生存分析研究关键基因对甲状腺乳头状癌患者生存预后的影响。结果:在TCGA数据库中共筛选出甲状腺乳头状癌患者237例,其中甲状腺乳头状癌组织212例,甲状腺癌旁组织25例。通过差异基因分析后共筛选出715个差异基因;通路富集分析显示,神经信号转导活性、逆行内源性大麻素信号为主要的信号通路;通过PPI法共筛选出18个关键基因,包含9个上调基因和9个下调基因;通过生存分析发现高表达...     

冠状动脉粥样硬化性心脏病患者心外膜脂肪组织的生物信息学研究

背景 心血管疾病（CVD）是常见病和多发病,患病率和死亡率呈快速上升趋势。动脉粥样硬化（AS是缺血性CVD的病理基础,研究表明心外膜脂肪组织（EAT）通过分泌外泌体（EXO）和生物活性物质促进AS进展,但其作用机制仍需进一步研究。目的 通过生物信息学方法挖掘冠状动脉粥样硬化性心脏病（CAD）患者EAT中的关键基因,探讨免疫细胞浸润情况,联合CAD患者EXO间差异表达基因（DEGs）推测EAT来源EXO间DEGs并进行验证,从细胞及分子水平上探讨EAT在CAD疾病过程中的作用机制。方法 从基因表达综合数据库（GEO）中下载关于EAT的数据集GSE64554、GSE120774,根据临床信息将EAT的测序数据分为CAD组和健康对照组,使用R语言及相关软件包进行生物信息学分析。首先使用R语言筛选CAD组与健康对照组EAT间DEGs,并进行GO富集分析和KEGG通路富集分析,构建蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络,评估所选基因的生物学功能及可能参与其调控的转录因子。构建GSE64554数据集中EAT的加权基因共表达网络（WGCNA）,获取同CAD表型相关的基因模块,将所获EAT间DEGs与模...     

细胞周期蛋白A2在肝细胞癌中的表达及其意义

目的：探讨细胞周期蛋白A2(CCNA2)在肝细胞癌（HCC）中的表达及其意义。方法：从TCGA、GEO、GETx数据库获得测序数据,通过STATA 15.0进行meta分析评估HCC患者肿瘤组织中CCNA2 mRNA的表达水平;通过数据库GEPIA绘制CCNA2在HCC中的生存曲线,探究CCNA2对HCC预后的影响。在HCC细胞系（Huh7和SK-Hep1）沉默CCNA2(shCCNA2组),并设置空载体对照组（shNC组）,通过细胞功能学实验检测沉默CCNA2对HCC细胞增殖、迁移与侵袭、细胞周期和细胞凋亡中的影响。通过在鸡胚绒毛尿囊膜构建HCC细胞移植瘤模型,观察并分离瘤体,检测CCNA2在体内对HCC生长的影响。结果：CCNA2在HCC患者肿瘤组织中m RNA水平显著高于非癌肝组织（SMD=1.65,95%CI:1.46～1.85,I2=89%）。CCNA2高表达与肝癌患者的不良预后呈负相关关系。与shNC组相比,shCCNA2组细胞增殖、迁移和侵袭能力降低（P<0.05）。shCCNA2组Huh7和SK-Hep1细胞的G0/G1期、S期、G2/M期占比发生改变（P<...     

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NOP56基因在肝细胞癌中的表达及意义

目的：探讨NOP56(Nucleolar Protein 56)在肝细胞癌(HCC)中的临床意义及潜在机制。方法：利用HCCDB及Oncomine数据库对多个队列的研究分析NOP56的表达;从癌症基因组图谱(TCGA)下载肝细胞癌数据集及临床数据,分析NOP56 mRNA表达水平与临床指标的相关性;运用Kaplan-Meier plotter在线分析NOP56对肝细胞癌患者预后的影响,并基于多因素Cox回归模型探索独立危险因素。利用GeneMANIA数据库构建以NOP56为核心的基因网络,并使用WebGestalt数据库分析这一网络预测NOP56的靶向药物;使用R软件的clusterProfiler包对NOP56正负相关基因进行基因富集分析(GSEA)。结果：相对于正常组织,NOP56 mRNA在肝细胞癌的表达上调;NOP56 mRNA的表达与肿瘤分级、肝癌家族史及肝细胞癌周围炎症相关;NOP56 mRNA高表达与预后差相关,并且NOP56 mRNA的表达是总体生存期的独立危险因素;NOP56互作网络富集于核糖体生物发生和rRNA代谢过程,并且放射菌素D可能作为NOP56的靶向药物;对...     

玫瑰树碱诱导胰腺癌细胞焦亡的机制

目的 探讨植物源性生物活性化合物玫瑰树碱对胰腺癌细胞的作用及其机制,为开发治疗胰腺癌的潜在天然抗癌药物提供理论基础。方法 评估玫瑰树碱对胰腺癌PANC-1细胞增殖和转移能力的影响,镜下观察焦亡相关细胞形态学特征,检测细胞内活性氧（ROS）含量的变化,研究玫瑰树碱的作用机制。Western blotting检测焦亡和线粒体代谢相关蛋白表达的变化。通过生物信息学方法分析焦亡相关蛋白对预后的影响,构建预后模型,分析焦亡相关基因与T细胞免疫招募的相关性。结果 玫瑰树碱能抑制PANC-1细胞的存活率和转移能力。玫瑰树碱处理后,PANC-1细胞明显涨大、变圆并发生破裂,细胞内ROS含量升高。焦亡相关蛋白caspase 3、caspase 4、gasdermin D和线粒体代谢相关蛋白TMEM70的表达均有不同程度上调。纳入IL-6、AIM2、NLRP1、caspase 4、IL-18、caspase 3基因表达的数据,并结合肿瘤的T、N分期建立胰腺癌生存预后模型。进一步结合生物信息学分析胰腺癌焦亡相关基因的表达,发现IL-6、AIM2、NRLP1可能参与T细胞招募。结论 玫瑰树碱能抑制胰腺癌PAN...     

基于生物信息学的甲状腺癌侧颈区淋巴结转移的相关基因分析

目的:通过生物信息学分析、确定和甲状腺癌侧颈区淋巴结转移相关的关键基因,并对其机制进行研究。方法:使用R语言分析,利用基因表达综合数据库(GEO),筛选出甲状腺癌侧颈区淋巴结转移患者与非转移患者之间的差异表达基因集以及甲状腺癌组织与邻近正常组织的差异表达基因集,进一步筛选出两组基因集的共差异表达基因,对这些共差异表达基因进行基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书途径富集(KEGG)分析,构建蛋白质-蛋白质交互(PPI)网络,并使用cytoscape进行模块分析。然后,对中枢基因进行生存分析。并使用TCGA数据库对中枢基因进行和临床数据的相关性进行验证。结果:本研究共获得133个差异表达基因(DEGs),主要与细胞外基质组织、细胞外结构组织、单核细胞趋化性、细胞-基质黏附、白细胞迁移、淋巴细胞迁移、细胞外基质分解、粒细胞趋化性相关。KEGG通路分析表明,与肿瘤相关的重要的通路为ECM受体相互作用通路。共筛选出10个中枢基因,并在TCGA数据库进行了验证,生存分析发现FN1表达生存有关。结论:利用生物信息学方法能够有效分析甲状腺癌侧颈部淋巴结转移相关的基因,并筛选出中枢基因,为进一步研...     

基于生物信息学方法筛选高砷暴露人群的关键基因

目的 利用生物信息学方法筛选高砷暴露人群关键基因及相关信号通路。方法 从高通量基因表达(gene expression omnibus, GEO)数据库下载GSE110852数据集,通过GEO2R在线工具筛选差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs),应用R语言绘制火山图和热图。应用注释、可视化和综合发现数据库(the database for annotation, visualization and integrated discovery, DAVID)对DEGs进行基因本体(gene ontology, GO)和京都基因和基因组数据库(kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)通路富集分析,使用R语言绘制结果气泡图。通过基因/蛋白相互作用检索搜查工具(search tool for the retrieval of interacting genes/proteins, STRING)数据库构建差异表达基因的蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interactio...