首页 > 文献资料
-
速效救心丸治疗心肌缺血疾病的网络药理学研究
目的:借助网络药理学分析方法,研究速效救心丸主要活性成分对心肌缺血疾病的网络调控作用.方法:预测速效救心丸中生物利用度较好的化合物,整合PharmMapper和Mas等公共数据库提供的成分、靶点、通路信息,使用Cytoscape 3.1.0软件构建速效救心丸成分-靶点-通路的药理学网络.运用蛋白互作分析、子簇聚类算法和功能富集分析,来发现蛋白互作网络中的功能模块及其所参与的生物学过程.结果:速效救心丸的化学成分-靶点-通路网络图包括145个点和374条边.MCODE算法提取出得分≥3的5个子簇经功能富集分析(BinGo)显示,这5个子簇参与的生物学过程主要有:脂质和固醇荷尔蒙的相关代谢、谷胱甘肽和氨基酸的相关代谢、炎症反应和免疫功能、心肌功能和能量供应及血压调节等方面.结论:本研究运用网络药理学的方法和技术,从分子网络层面阐释了速效救心丸主要活性成分通过调节心脏能量供应、脂质紊乱、免疫反应等方面发挥了多成分、多靶点、多途径相互协同治疗疾病的机制.
-
基于系统生物网络研究固本通络方治疗IgA肾病的分子机制
目的:应用系统生物学方法研究固本通络方治疗IgA肾病的分子机制.方法:从中药分子靶标数据库中获取固本通络方潜在的药靶信息,与OMIM和IPA数据库中已知IgA肾病致病基因进行比较及功能富集分析,并构建分子调控网络.结果:固本通络方有3 851个相关蛋白,IgA肾病有25个相关蛋白,有16个蛋白为二者共有;有6个组分(黄芪、丹参、桃仁、女贞子、白茅根、鬼箭羽)作用于这16个二者共有的相关蛋白,黄芪位于该作用网络的中心;主要作用途径是影响肾素-血管紧张素系统和B细胞分泌IgA.另外,未被固本通络方覆盖的9个IgA肾病相关蛋白在细胞周期调控等生物过程中亦发挥重要作用.结论:固本通络方治疗IgA肾病可能与影响肾素-血管紧张素系统和B细胞分泌IgA有关.
-
模拟微重力对大鼠甲状腺滤泡上皮细胞miRNA表达的影响
目的 探讨微重力环境对大鼠甲状腺滤泡上皮细胞(FRTL-5)微小RNA(miRNA)表达的影响.方法 体外培养FRTL-5,随机分为模拟微重力(SMG)组和正常重力(NG)组,每组3个样本.SMG组采用旋转细胞培养系统(RCCS)模拟微重力环境,NG组于培养箱静置培养,24h后提取样本总RNA,进行荧光标记和芯片杂交.采用Feature Extraction软件处理杂交图像提取原始数据,应用Genespring软件进行分位数标准化和后续处理,筛选差异表达显著的miRNA,反转录实时定量PCR(RT-qPCR)验证芯片结果准确性.通过miRNA靶基因预测数据库TargetScan和microRNAorg对差异miRNA进行靶基因预测,以其交集作为潜在调节靶基因,对预测靶基因分别进行基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析,判定差异miRNA主控的生物学过程和信号通路.结果 miRNA芯片检测发现,FRTL-5在模拟微重力环境下与正常重力环境下差异表达的miRNA有81个,其中53个显著上调,28个显著下调,差异表达显著的3条,包括显著下调的rno-let-7b-3p、rno-miR-346(P＜0.05),以及显著上调的rno-miR-494-3p(P＜0.05),对其芯片结果进行RT-qPCR验证,结果相一致.GO分析显示,差异表达的miRNA与细胞老化、凋亡、对低氧的反应、转录等生物学过程相关;KEGG分析显示,差异表达的miRNA与低氧诱导因子-1(HIF-1)信号通路、环磷酸鸟苷-蛋白激酶G(cGMP-PKG)信号通路、叉头框转录因子O(FoxO)信号通路及多种甲状腺激素调节通路相关.结论 微重力环境下大鼠甲状腺滤泡上皮细胞相关miRNA表达发生显著变化,基于芯片技术的miRNA靶基因预测和功能富集分析可为甲状腺失重应激反应、损伤及修复措施的探讨提供理论参考.
-
影响三阴性乳腺癌对化疗敏感性的分子靶标筛选
目的 探索影响三阴性乳腺癌(TNBC)对化疗敏感性的分子靶标及机制,为TNBC中基于基因检测的化疗方案提供重要依据.方法 采用美国国家生物技术中心(NCBI)关于TNBC对化疗敏感性研究的基因表达谱数据(GSE43502),利用R编程语言对表达谱数据进行预处理,得到化疗后复发的TNBC患者相对于未复发患者的差异表达基因;基于DAVID数据库对差异表达基因进行功能富集分析,通过starBase数据库筛选出可能调控差异表达基因的miRNA,利用Cytoscape构建miRNA-基因调控网络.结果 得到了312个差异表达基因,它们主要富集于细胞膜结构、金属离子稳态等生物过程及与免疫和炎症相关的通路;筛选了171个可能调控差异表达基因的miRNA,它们与差异表达基因构成了553个miRNA-基因调控关系对.结论 hsa-miR-30d-5p、SIX4等可能通过影响细胞结构或者免疫系统来调节TNBC对化疗的敏感性.
-
青光眼疾病风险通路识别及功能分析
目的 青光眼是一种复杂的严重危害视力的常见眼病.青光眼具有特征性的临床表现为眼压升高,眼底视乳头改变,视野缺损和视力障碍.本文采用信息学方法对从基因表达库(GEO)得到的青光眼相关基因表达谱进行分析,识别青光眼疾病风险通路,并且对关键治病基因进行功能分析.从分子层面研究青光眼的致病机制,进而提高临床诊断率.方法 获取GSE2378-GPL8300基因表达谱数据,有13个样本(7个疾病样本,6个正常样本),8813个基因,所有样本均来源于美国国立生物技术信息中心(NCBI)旗下的基因表达库.采用生物信息学方法(折叠率方法、基因功能富集分析方法、风险通路识别方法等)进行数据分析,进而进行青光眼分子层面的致病机制的研究.结果 基因是FGF7、ADH1A、MMP1和GPR116在疾病组和正常组差异具有统计学意义(P值分别为0.004、0.001、0.045、0.022),差异基因显著富集的功能有损伤应答、炎性反应、脉管系统发育、酶联受体蛋白信号通路、细胞黏附、生物黏附、血管发育和钙介导信号调节等,同时,识别了差异基因显著富集的生物学通路:补体级联通路、糖酵解/糖质新生、酪氨酸代谢、组氨酸代谢、调节肌动蛋白细胞骨架.结论 基于基因表达谱识别疾病风险基因、风险通路,分析风险基因、风险通路的功能对临床诊断和治疗有重要意义.
-
基于功能一致性预测冠心病致病基因
目的:为了解疾病致病机理和改进临床治疗,基于功能一致性挖掘潜在的疾病致病基因.方法:本文基于功能一致性基因的共定位特性,结合蛋白质互作网络拓扑结构,获取疾病候选基因集,并通过GO及KEGG功能富集分析方法进一步筛选,预测出新的致病基因.结果:挖掘得到的59个冠心病致病基因通过文献证实绝大部分基因与疾病的发生发展存在着联系.结论:本方法具有可行性,研究者能够在此基础上很好地进行疾病致病机理的研究.
-
2型糖尿病家族史风险通路识别及功能分析
目的：探讨2型糖尿病家族史与胰岛素抵抗间的关系，采用信息学方法对从基因表达库（Gene Expression Omnibus, GEO）获取的具有2型糖尿病家族史但自身血糖正常的研究对象进行相关基因表达谱分析，识别2型糖尿病疾病风险通路，并对关键基因产物进行功能分析。方法：对美国国立生物技术信息中心（National Center for Biotechnology Information，NCBI）的综合性基因表达与杂交阵列数据库中26名有2型糖尿病家族史但自身血糖正常的研究对象和15名无糖尿病家族史的血糖正常的人群进行数据分析（GSE25462），运用Bergman 微小模型技术结合静脉糖耐量试验评估胰岛素敏感指数，并对骨骼肌细胞基因表达谱芯片采用生物信息学方法（基因功能富集分析方法、风险通路识别方法等）进行数据分析，进而在分子层面进行2型糖尿病致病机制研究。结果：有2型糖尿病家族史但自身血糖正常的研究对象其胰岛素敏感性下降41%（P<0.05）。通过差异表达分析，共发现202个基因表达在家族史阳性组与家族史阴性组间的差异有统计学意义，同时鉴定了富集差异显著的5条通路，分别是多能干细胞的造血功能、万能干细胞的造血功能、JAK1/3在c-细胞活素信号通路的作用、TOB 在T 细胞信号通路中的抗增殖作用、 B 细胞的发育。结论：有2型糖尿病家族史但自身血糖正常的研究对象存在胰岛素抵抗，2型糖尿病的致病机制与造血干细胞功能及免疫状态有重要联系。
-
巨噬细胞极化相关差异基因的筛选及其在脓毒症中的潜在治疗价值
目的 运用生物信息学方法寻找巨噬细胞极化成M1、M2型的差异基因,为临床筛选脓毒症的免疫调节治疗靶点提供理论依据.方法 从综合性基因表达(GEO)数据库下载2套基因芯片数据,以在γ-干扰素(IFN-γ)及脂多糖(LPS)作用下极化为M1型巨噬细胞,白细胞介素-4(IL-4)作用下极化为M2型巨噬细胞为条件筛选样本,并提交至GEO2R平台进行在线分析,将筛选出的差异基因取交集作为终的差异基因.利用DAVID软件对差异基因进行GO富集分析及KEGG信号通路分析,同时在STRING数据库行蛋白质交互作用分析.结果 共筛选出1 241个差异基因,其中在M1型巨噬细胞中表达上调而在M2型巨噬细胞中表达下调的基因有591个,在M1型巨噬细胞中表达下调而在M2型巨噬细胞中表达上调的基因有650个.功能富集分析结果显示,在M1型巨噬细胞中表达上调而在M2型巨噬细胞中表达下调的基因主要涉及炎症反应、细胞凋亡等功能,在M1型巨噬细胞中表达下调而在M2型巨噬细胞中表达上调的基因主要涉及能量代谢、氧化磷酸化等生物途径.STRING数据库分析结果显示,NDUFS3、ATP5D、ATP5I、NDUFB10等基因为相对核心的基因.结论 本研究通过生物信息学筛选出的巨噬细胞极化核心差异基因,为脓毒症的免疫学治疗提供新的方向.
-
大鼠肝癌细胞照射后非实质细胞影响肝癌细胞基因的变化
目的 探讨照射后微环境对残存的肝癌细胞转移能力影响及分子机制.方法 分离大鼠肝脏非实质细胞(NPCs),贴壁后进行照射,然后收集培养上清液与照射过的大鼠肝癌细胞McA-RH7777-6 Gy共培养.经不同培液上清共培养McA-RH7777-6 Gy细胞得到RH 6 Gy(与未照射NPCs上清液共培养)和RH 6 Gy-R(与照射后NPCs上清液共培养)细胞株.采用基因芯片技术检测RH 6 Gy和RH 6 Gy-R细胞中基因的表达.通过生物信息学对显著变化的基因进行分析,并利用DAVID数据库对这些变化的基因进行功能富集分析(GO-analysis)和信号转导通路富集分析(KEGG-analysis,BIOCARTA-analysis).进行细胞划痕实验,比较RH6Gy细胞和RH 6 Gy-R细胞的运动迁移能力.结果 基因芯片检测结果显示,RH 6 Gy-R与RH 6 Gy细胞比较,周期蛋白依赖性激酶2(CDK2)、丝裂原活化蛋白激酶9(MAPK9)、细胞周期蛋白(Cyclin)A、Toll/白细胞介素-1受体相关蛋白(TIRAP)、3-磷酸肌醇依赖性蛋白激酶1/2(PDK1/2)、磷酸肌醇3激酶(PI3K)等15个肿瘤发生发展相关基因的表达都显著高于未照射上清共培养组,且这些表达差异显著的基因多数富集在肿瘤转移相关通路,如腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)信号通路、磷脂酰肌醇信号通路、Ras信号转导通路等.体外划痕实验显示,细胞划痕培养48 h后,RH 6 Gy细胞面积愈合率为(9.00±1.35)％,RH 6 Gy-R细胞面积愈合率为(41.30 ±6.32)％.结论 经照射后的残存的肝癌表现出更强的转移能力,可能与其微环境中的NPCs相关,我们推测照射后的NPCs释放的某些细胞因子促进了肝癌残存细胞转移相关mRNA的表达,从而激活相关癌转移通路.
关键词： 肝非实质细胞 肝癌细胞 转移 功能富集分析 信号转导通路富集分析 -
小鼠烧伤后时序芯片数据分析及免疫标志物的初步筛选
目的：从基因转录水平探讨烧伤早期免疫系统功能变化情况，并筛选烧伤后免疫相关标志物，为临床诊疗提供新思路．方法：GEO 数据库下载 GSE7404数据集（小鼠，25％TBSA，3度），共获得32例基因表达谱数据．应用配对样本 t 检验和倍比法（fold-change，FC）筛选差异表达基因（P-value ＜0.01和｜lgFC ｜＞1）．分别利用 DAVID数据库和 STRING 数据库进行生物学过程功能富集分析及构建免疫相关蛋白互作网络．互作网络的模块及可视化分析应用 Cytoscape 软件进行，并用 BINGO 插件进行模块功能分析．结果：在烧伤后第1 d 的基因表达谱的变化显著，共1825个差异基因被选出，其中上调基因658个，下调基因1167个．功能富集分析显示刺激反应和免疫系统过程等生物学功能贯穿整个烧伤早期．蛋白互作网络分析表明 LCK、CCR2、TLR2和 MyD88等免疫相关基因可能在烧伤早期免疫功能变化过程中起着重要的作用．结论：利用生物信息学方法，分析烧伤后时序基因芯片数据，可以有效地揭示烧伤后免疫系统潜在的分子机制，可以为早期诊断和治疗靶点的筛选提供新的思路．
关键词： 烧伤 免疫系统过程 功能富集分析 免疫相关蛋白互作网络 -
小鼠烧伤后免疫细胞多功能紊乱的基因表达谱生物信息学分析
目的：探讨小鼠烧伤后外周血免疫细胞基因表达差异，并对差异基因行生物信息分析，从分子水平全面探讨烧伤后免疫细胞功能变化情况，为临床治疗提供新靶点。方法在GEO数据库中下载基因芯片数据（GSE7404，小鼠，25％TBSA，3度），经过芯片质量评估后，获取差异基因，分别应用go－function数据集及DAVID Bioinformatics Resources 6．7对差异基因进行基因本体、生物学通路分析，获得差异基因相关功能的功能富集类。结果在烧伤后第1天筛选到1825个差异基因，其中上调基因658个，下调基因1167个。 Gene Ontology分析显示小鼠烧伤后免疫细胞与免疫系统过程、细胞过程、代谢过程、应对刺激反应、生物调节及死亡等功能高度相关。KEGG通路分析显示上调基因主要富集到免疫系统、细胞生长与死亡及代谢相关通路；而下调基因则主要与免疫及代谢通路相关。结论烧伤是一个复杂的病理生理过程，会引起多种基因表达调控的改变。基因芯片表达谱的生物信息学分析可以在转录水平反映免疫细胞在烧伤后的分子生物学过程，有助于全面认识烧伤后免疫细胞功能紊乱的发生机制。
-
人类miR－22靶基因生物信息学预测及功能分析
目的：应用生物信息学技术分析预测人类miR－22（ hsa－miR－22）的靶基因并分析其功能，为深入研究hsa－miR－22的生物学功能和调控机制提供理论指导。方法利用PubMed检索miR－22相关文章，明确其部分已知功能及已证实的靶基因，通过miRBase获得miR－22序列和基因组特征。应用miRWalk综合数据库中4种工具对hsa－miR－22靶基因进行预测并取交集，对预测的靶基因集合结合已证实的靶基因进行功能富集分析（ GO分析）以及KEGG生物通路富集分析。结果 miR－22序列在多物种间具有一定的保守性。通过PubMed检索获得已证实靶基因20个，miRWalk综合数据库预测的靶基因集合共194个。 GO分析结果显示hsa－miR－22靶基因功能主要富集于转录调控、蛋白修饰、生物合成和形态发生等过程（P＜0．01）；KEGG生物通路主要富集于细胞外基质受体相互作用、黏着斑、肌动蛋白细胞骨架调节、ErbB信号通路、mTOR信号通路以及前列腺癌、子宫内膜癌、急性髓系白血病、胶质瘤和黑色素瘤疾病信号通路（P＜0．05）。结论 hsa－miR－22的靶基因集合富集于多个生物学过程及疾病信号通路，与多种肿瘤密切相关。
