检索结果-内蒙古大学图书馆

加权基因共表达网络分析结合机器学习筛选糖尿病心肌病中与Th17细胞相关的核心基因

现代医学 2025年第4期53卷 546-558页

作者：秦冲王振辉王越董健赵娜刘擎张洪亮佳木斯大学临床医学院黑龙江佳木斯154000 佳木斯大学附属第一医院心内科黑龙江佳木斯154000

目的:探讨免疫细胞相关基因在糖尿病心肌病(DCM)中的作用,并探讨其潜在机制。方法:采用单样本基因集富集分析探讨样本的免疫浸润情况。通过加权基因共表达网络分析(WGCNA)挖掘与免疫浸润相关的基因。通过富集分析,分析这些基因的功能。... 详细信息

目的:探讨免疫细胞相关基因在糖尿病心肌病(DCM)中的作用,并探讨其潜在机制。方法:采用单样本基因集富集分析探讨样本的免疫浸润情况。通过加权基因共表达网络分析(WGCNA)挖掘与免疫浸润相关的基因。通过富集分析,分析这些基因的功能。基因间的相互作用在蛋白-蛋白相互作用网络中可视化,通过Cytoscape软件鉴定核心基因。通过机器学习筛选核心基因,生成受试者工作特征(ROC)曲线来评估核心基因在DCM诊断中的表现。采用实时荧光定量逆转录聚合酶链反应(qRT-PCR)和Western blot检测核心基因在大鼠心肌组织中的表达。结果:DCM组样本中辅助性T细胞17(Th17)细胞浸润分数显著增加。差异表达分析和WGCNA鉴定出28个与Th17细胞浸润相关的差异基因,这些基因与代谢相关。使用LASSO回归、随机森林模型等算法从28个差异基因中鉴定出核心基因。此外,ROC曲线分析显示,核心基因具有极佳的区分DCM的能力。最后,体内实验表明,qRT-PCR和Western blot的结果与测序结果一致。结论:WGCNA联合机器学习筛选出DCM中与Th17细胞相关的核心基因为2,4-二烯酰辅酶a还原酶1(Decr1)和线粒体3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A合成酶2(Hmgcs2),在DCM中表达量均显著高于正常。

关键词：糖尿病心肌病辅助性T细胞17 加权基因共表达网络分析机器学习核心基因

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基于加权基因共表达网络分析探讨急性胰腺炎相关脓毒症潜在的关键基因

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安徽医药 2025年第5期 940-944+1062-1064页

作者：桑珍珍冯顺易李勇沧州市中心医院急诊科

目的旨在识别急性胰腺炎相关脓毒症的关键基因。方法 2023年3―9月从GEO数据库下载基因数据集。采用WGCNA确定急性胰腺炎和脓毒症的枢纽模块，并将两个模块交叉以确定与急性胰腺炎相关脓毒症有关的共同基因。采用R软件筛选出急性胰腺... 详细信息

目的旨在识别急性胰腺炎相关脓毒症的关键基因。方法 2023年3―9月从GEO数据库下载基因数据集。采用WGCNA确定急性胰腺炎和脓毒症的枢纽模块，并将两个模块交叉以确定与急性胰腺炎相关脓毒症有关的共同基因。采用R软件筛选出急性胰腺炎和脓毒症的差异表达基因，同时结合WGCNA和差异分析的结果，得到与急性胰腺炎和脓毒症相关的候选基因，最后将两者取交集得到急性胰腺炎相关脓毒症的关键基因。利用GO和KEGG对急性胰腺炎和脓毒症的交集差异表达基因进行功能富集分析。结果 WGCNA分析得到6个急性胰腺炎相关枢纽模块和12个脓毒症相关枢纽模块，将其交叉后共获得161个共同基因。结合WGCNA和差异分析的结果，得出与急性胰腺炎和脓毒症相关的候选基因，通过将候选基因交叉，共筛选出11个关键基因（CRISP3、ENTPD7、ERLIN1、HK3、JAK2、KLRF1、MMP9、NEU1、PLP2、SH3GLB1、TP53I3）。根据功能富集分析，急性胰腺炎相关脓毒症的关键基因主要在免疫和炎症相关通路中增强。结论 CRISP3、ENTPD7、ERLIN1、HK3、JAK2、KLRF1、MMP9、NEU1、PLP2、SH3GLB1、TP53I3可能是参与急性胰腺炎相关脓毒症的关键基因。

关键词：急性胰腺炎脓毒症关键基因加权基因共表达网络分析基因本体论

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加权基因共表达网络分析挖掘老鸦瓣芽茎发育关键基因

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中草药 2023年第4期54卷 1228-1235页

作者：张军霞郭巧生朱再标徐碧霞南京农业大学中药材研究所江苏南京210095

目的利用老鸦瓣Amana edulis各部位及芽茎不同发育时期RNA-Seq及基因表达量数据,挖掘老鸦瓣芽茎发育过程关键基因。方法通过加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)法构建网络,根据模块功能富... 详细信息

目的利用老鸦瓣Amana edulis各部位及芽茎不同发育时期RNA-Seq及基因表达量数据,挖掘老鸦瓣芽茎发育过程关键基因。方法通过加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)法构建网络,根据模块功能富集分析及基因表达模式进行共表达模块和核心基因的筛选。结果通过基因表达量相关性进一步将网络划分为15个模块,将共表达模块与老鸦瓣芽茎3个发育时期相关联,鉴定到与芽茎发生高度相关的3个模块,即T1MEplum1模块、T2 MEdarkturquoise模块和T3 MElightcyan模块。对3个模块内的基因进行动态基因本体(gene ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)功能富集分析并绘制网络关系图,挖掘出4个与芽茎发育过程相关核心基因(Te_c1647、Te_c3695、Te_c23305、Te_c52282),涉及蛋白质合成、次生代谢产物的糖基化修饰、植物激素调节等。结论挖掘出的3个共表达模块和4个核心基因有助于进一步阐明老鸦瓣芽茎发育机制。

关键词：老鸦瓣转录组加权基因共表达网络分析芽茎富集分析核心基因

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加权基因共表达网络分析技术在人类肿瘤研究中的应用

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肿瘤 2019年第11期39卷 949-954页

作者：王耀群陈博黄甫春周卫国张丰安徽医科大学第一临床医学院临床医学专业安徽合肥230032 安徽医科大学附属第一医院胃肠外科安徽合肥230022

加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)技术是一种在高通量基因表达数据中,利用系统生物学思想,寻找基因表达相关性,并构建基因模块,进而发现具有生物学意义模块的高通量数据挖掘算法。近年来,... 详细信息

加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)技术是一种在高通量基因表达数据中,利用系统生物学思想,寻找基因表达相关性,并构建基因模块,进而发现具有生物学意义模块的高通量数据挖掘算法。近年来,随着人类对疾病的认识深入到基因水平,WGCNA越来越多的应用于各种疾病,尤其在肿瘤相关基因的高通量数据的挖掘之中。并且,随着技术的不断完善,该技术在疾病的发病机制、发展过程和治疗方案等的探索中,由单一的共表达网络分析逐渐发展成为与多种技术诸如基于连锁不平衡的全基因组关联分析、支持向量机联合应用以及创新性应用WGCNA进行高通量数据挖掘。作为基于基因层次的高通量研究方法,WGCNA正发挥着重要作用。

关键词：肿瘤计算生物学高通量筛选分析加权基因共表达网络分析

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加权基因共表达网络分析和差异基因表达分析鉴定氯离子通道附件1基因对结肠癌预后保护作用

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中华消化杂志 2021年第5期41卷 336-343页

作者：张泽鑫吴汶丰李菁简小兰于奕广州中医药大学第一临床医学院 510405 广州中医药大学第二临床医学院 510405 湖南中医药大学第一附属医院肿瘤科长沙410000 湖南省中医药研究院附属医院肿瘤中心长沙410000

目的:结合应用加权基因共表达网络分析(WGCNA)和差异基因表达分析2种方法筛选结肠癌mRNA表达谱中的差异共表达基因,并分析差异共表达基因与预后的关系。方法:基于生物信息学方法从癌症基因组图谱(TCGA)和基因表达综合(GEO)数据库分别下... 详细信息

目的:结合应用加权基因共表达网络分析(WGCNA)和差异基因表达分析2种方法筛选结肠癌mRNA表达谱中的差异共表达基因,并分析差异共表达基因与预后的关系。方法:基于生物信息学方法从癌症基因组图谱(TCGA)和基因表达综合(GEO)数据库分别下载TCGA结肠腺癌数据集的转录组学数据和GSE68468数据集的芯片表达谱数据,筛选出两者在正常组织与结肠癌组织之间的差异表达基因(DEG)和最显著相关的加权基因模块,通过差异基因和加权基因取交集筛选出结肠癌相关差异共表达基因。构建蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络,利用最大派系中心度(MCC)计算方法筛选出MCC评分排名前10位的核心差异共表达基因,使用TCGA结肠腺癌数据集验证核心基因在正常组织和结肠癌组织中的表达,采用Kaplan-Meier生存分析探索核心基因与患者总生存期和无病生存期之间的关系。使用人类蛋白质图谱(HPA)数据库,对生存相关的差异共表达基因进行免疫组织化学染色验证。结果:TCGA结肠腺癌数据集中DEG共3481个,GSE68468数据集中DEG共7275个,共获得237个差异共表达基因。使用PPI网络的MCC计算方法得到10个核心的差异共表达基因,分别为氯离子通道附件1(CLCA1)、MAPK3、胰高血糖素(GCG)、溶质载体家族26成员3(SLC26 A3)、核受体亚家族1组H成员4(NR1 H4)、脂肪酸结合蛋白1(FABP1)、鸟苷酸环化酶激活因子2A(GUCA2 A)、二磷酸尿苷葡糖醛酸糖基转移酶家族2成员A3(UGT2 A3)、肉碱棕榈酰转移酶2(CPT2)和跨膜4域A12(MS4 A12)。与正常组织相比,TCGA结肠腺癌数据集结肠癌组织的CLCA1、GCG、SLC26 A3、NR1 H4、FABP1、GUCA2 A、UGT2 A3、CPT2和MS4 A129个核心基因均下调(P均<0.05),其中CLCA1高表达结肠癌患者的总生存期和无病生存期均长于低表达组(P均<0.05),免疫组织化学染色结果在蛋白质水平也验证了结果的准确性。结论:CLCA1可能在结肠癌的发展中起关键作用,可作为进一步诊断和治疗的潜在生物标志物。

关键词：结肠肿瘤加权基因共表达网络分析差异基因表达分析差异共表达基因生物标记

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加权基因共表达网络分析全氟和多氟烷基化合物对人间充质干细胞的毒性靶点

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生态毒理学报 2019年第6期14卷 69-76页

作者：潘一帆秦会刘薇大连理工大学环境学院工业生态与环境工程重点实验室大连116024

超过3 000种全氟多氟化合物(per-and polyfluoroalkyl substances, PFASs)已被投入全球市场,大量新型替代品的环境效应与健康风险仍然未知,为PFASs的监管带来了极大的挑战。为揭示PFASs及新型替代品干扰的生物学过程和敏感靶基因,将人... 详细信息

超过3 000种全氟多氟化合物(per-and polyfluoroalkyl substances, PFASs)已被投入全球市场,大量新型替代品的环境效应与健康风险仍然未知,为PFASs的监管带来了极大的挑战。为揭示PFASs及新型替代品干扰的生物学过程和敏感靶基因,将人骨髓间充质干细胞(human bone mesenchymal stem cells, hBMSCs)暴露于氯代多氟醚基磺酸(chlorinated polyfluoroalkyl ether sulfonates, Cl-PFESAs)、全氟辛烷磺酸(perfluorooctane sulfonate, PFOS)、全氟己烷磺酸(perfluorohexane sulfonate, PFHxS)和全氟辛酸(perfluorooctanoic acid, PFOA),利用加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis, WGCNA)方法比较细胞基因表达谱的变化。WGCNA使用拓扑重叠计算5 004个基因间的关联程度,并结合动态剪切树法将其划分为14个通过颜色区分的基因模块,除灰色模块外各模块内的基因高度相关。基因模块与细胞样本相关性分析发现,对照组细胞基因表达谱与Blue和Greenyellow模块正相关,PFOS暴露组与Blue模块显著负相关,Cl-PFESAs暴露组与Greenyellow模块显著负相关,表明PFASs暴露使细胞中Blue和Greenyellow模块基因表达模式发生较大变化。Blue和Greenyellow模块显著富集的生物学过程主要为胆固醇生物合成和骨髓白细胞分化负调控,提示免疫调控和脂质代谢可能是多种PFASs作用于hBMSCs的共同潜在靶点。根据模块基因共表达网络的连通性筛选枢纽基因,发现与脂质代谢相关的DHCR24、SQLE和EBP基因可能是PFASs影响脂质代谢的敏感作用靶基因。进一步利用hBMSCs体外模型研究PFASs的相关毒性作用和机制,有助于建立该类化学物毒性预测和筛选的生物标志物,为其安全性评价和监管提供科学依据和新方法。

关键词：全氟和多氟烷基化合物间充质干细胞加权基因共表达网络分析免疫调控脂质代谢

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加权基因共表达网络分析微RNA-92b-3p在食管鳞状细胞癌中的作用及机制

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中华消化杂志 2019年第6期39卷 390-396页

作者：王万鹏傅承宏张启迪王成师何中祥顾云张艳艳邓卫军濮娟涟水县人民医院放疗科江苏省淮安市223400 上海交通大学医学院附属上海市第一人民医院消化科 200080 涟水县人民医院胸外科江苏省淮安市223400

目的通过加权基因共表达网络分析(WGCNA)对食管鳞状细胞癌(ESCC)发展相关基因进行筛选,并通过实验验证。方法以基因芯片平台(GPL)570、GPL571、GPL96/97或GPL14613为基础,从基因表达数据库(GEO)中下载ESCC基因表达谱数据集;将所得差异... 详细信息

目的通过加权基因共表达网络分析(WGCNA)对食管鳞状细胞癌(ESCC)发展相关基因进行筛选,并通过实验验证。方法以基因芯片平台(GPL)570、GPL571、GPL96/97或GPL14613为基础,从基因表达数据库(GEO)中下载ESCC基因表达谱数据集;将所得差异基因结合癌症基因组图谱(TCGA)的81例ESCC患者的基因表达谱数据和临床信息,通过WGCNA方法构建由mRNA和miRNA组成的共表达模块。实时荧光定量PCR检测ESCC癌组织和癌旁组织中miRNA表达,免疫组织化学法检测Kruppel样因子4(KLF4)和细胞桥粒胶蛋白2(DSC2)的表达;转染ESCC细胞系ECA-109 miRNA模拟物后,流式细胞术检测细胞周期,Transwell小室和划痕实验检测细胞侵袭和迁移能力,激光共聚焦显微镜和蛋白质印迹法检测KLF4和DSC2的表达,双荧光素酶报告基因系统验证靶基因。统计学分析采用t检验、秩和检验、卡方检验和Pearson相关分析。结果共筛选出4 023个差异蛋白编码基因(DEG)和328个差异表达微RNA(DEM);通过WGCNA共构建出11个基因模块。其中brown模块与肿瘤分级和T分期均呈负相关(r=-0.340、-0.268,P=0.002、0.016),has-mir-92b及其潜在靶基因KLF4和DSC2同时包含于brown模块。实时荧光定量PCR显示,ESCC组织中miRNA-92b-3p(has-miR-92b成熟体)表达水平高于癌旁组织[3.052(1.652, 5.371)比0.985(0.558, 2.032)],差异有统计学意义(Z=-4.021,P<0.01)。免疫组织化学显示KLF4和DSC2在ESCC组织中的阳性率分别为43.3%(13/30)和20.0%(6/30),分别低于对应癌旁组织的70.0%(21/30)和63.3%(19/30),差异均有统计学意义(χ^2=4.344、11.589,P均<0.05)。转染miRNA-92b-3p模拟物后,ECA-109细胞G0/G1期缩短[(63.71±2.83)%比(54.62±4.00)%],S期和G2/M期均延长[分别为(31.81±2.88)%比(41.20±2.87)%,(3.87±1.75)%比(8.10±1.71)%],差异均有统计学意义(t=3.215、4.000、2.998,P=0.032、0.016、0.040)。细胞侵袭和迁移能力显著增强[分别为79.67±27.54比280.33±46.18,(69.72±3.91)%比(84.90±5.25)%],差异均有统计学意义(t=6.465、4.019,P=0.003、0.016)。蛋白质印迹法检测结果显示,与转染对照模拟物组比较,转染miRNA-92b-3p模拟物组DSC2和KLF4表达水平均下降(分别为1.00±0.23比0.42±0.03,1.00±0.20比0.55±0.21),差异均有统计学意义(t=4.470、5.493,P=0.042、0.032)。双荧光素报告酶系统证实miRNA-92b-3p可以直接结合DSC2和KLF4。结论WGCNA是一种有效的系统生物学方法,通过此方法可识别出新的促癌基因miRNA-92b-3p。

关键词：计算生物学加权基因共表达网络分析食管鳞状细胞癌微RNA-92b Kruppel样因子4 桥粒胶蛋白2

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加权基因共表达网络分析识别强迫症中的关键基因

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中国健康心理学杂志 2023年第4期31卷 499-505页

作者：李幼东刘政刘淙淙彭雨涵王紫妍邓屹杉李航周婉玉武育颖刘久楹常世宁河北医科大学第一医院 050000

目的:利用加权基因共表达网络分析(WGCNA)及套索算法(LASSO)筛选可能影响强迫症发生发展的生物学通路及关键基因,为进一步发现强迫症的分子标志物,确立新的诊断及治疗提供理论依据。方法:从GEO数据库中下载强迫症基因芯片数据GSE78104,... 详细信息

目的:利用加权基因共表达网络分析(WGCNA)及套索算法(LASSO)筛选可能影响强迫症发生发展的生物学通路及关键基因,为进一步发现强迫症的分子标志物,确立新的诊断及治疗提供理论依据。方法:从GEO数据库中下载强迫症基因芯片数据GSE78104,包括30例强迫症患者的外周血样本和30例正常人的外周血样本。用WGCNA构建一个基因共表达网络,选择出与强迫症发生高度相关的枢纽模块,分析枢纽模块的生物学功能。通过构建LASSO回归模型筛选与强迫症发生相关的关键基因并检验模型的准确性,最后对关键基因进行差异表达分析。结果:分析发现GSE78104的13模块中,magenta模块与强迫症最为相关(r=0.32,P=0.01)。将magenta作为枢纽模块进一步进行GO和KEGG分析,表明magenta模块主要涉及中性粒细胞活化、调控白细胞凋亡、白细胞介素-1介导的信号通路和TNF信号通路等功能和信号通路(P<0.05)。采用LASSO回归模型筛选得出WDFY3、ZCCHC6、HAL3个关键基因并发现模型准确性较高(AUC=0.78),最后发现3个关键基因在强迫症中均为高表达。结论:WDFY3、ZCCHC6、HAL 3个关键基因可能参与强迫症的发生发展过程。

关键词：强迫症生物信息学加权基因共表达网络分析套索算法关键基因

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加权基因共表达网络分析（WGCNA）在食管鳞癌中的应用

加权基因共表达网络分析（WGCNA）在食管鳞癌中的应用

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作者：王攀北京协和医学院

学位级别：博士

食管鳞状细胞癌(Esophageal squamous cell carcinoma, ESCC)是我国常见的恶性肿瘤,其五年生存率不到25%,复发和转移是导致ESCC病人死亡和预后不良的主要原因。ESCC的发生发展是一个多基因参与、多因素作用、多阶段进展的复杂的生物学过... 详细信息

食管鳞状细胞癌(Esophageal squamous cell carcinoma, ESCC)是我国常见的恶性肿瘤,其五年生存率不到25%,复发和转移是导致ESCC病人死亡和预后不良的主要原因。ESCC的发生发展是一个多基因参与、多因素作用、多阶段进展的复杂的生物学过程,它依赖于多种基因、转录本、蛋白质的相互作用及调控。深入研究ESCC的分子机制是提高ESCC诊治效果的基础。传统的生物学研究以单个基因、转录本和蛋白质的具体功能及特点为基础,尽管这种研究方法对在分子水平上揭示生命机制起着重要的作用,但不可否认其仅能对生物系统的局部作出解释,无法对生物系统的整体行为进行更为深入和全面的探索。生物网络可直观地展现生物系统中各个功能元件之间的相互关系,为研究生物体在系统水平的特征提供了重要的平台。加权基因共表达网络分析(Weighted gene co-expression network analysis, WGCNA)利用了系统生物学的思想寻找基因之间表达的相似性,并将表达高度相关的基因确定为一个基因模块。本研究将WGCNA用于ESCC表达谱数据的分析。我们使用ESCC肿瘤组织与癌旁正常组织中差异表达的基因作为WGCNA的数据源进行分析,共得到8个与上皮细胞分化、细胞外基质重构、细胞周期等GO分类密切相关的基因模块。接着,我们选择一个独立队列的ESCC表达谱数据来验证WGCNA分析得到的基因模块,发现大多数的模块在不同数据来源的ESCC队列中具有一致性,这结果表明我们的分析方法准确且具有可重复性。最后我们联合分析基因模块与临床信息,找到一系列与肿瘤分级、病人生存时间、肿瘤分期等相关的基因模块。加权通过进一步分析基因模块结构,我们得到一系列与肿瘤分级高度相关且在模块中具有高连接度的枢纽基因,这些基因对ESCC的发生发展具有潜在的重要作用。我们的结果表明WGCNA能够发现具有生物学意义的基因模块,且通过联合临床信息分析所发现的枢纽基因也与文献报道基本吻合,这也证明WGCNA分析基因芯片数据的准确性和有效性。这是WGCNA方法第一次被用于分析ESCC数据,对基因模块信息的进一步挖掘有助于我们更深入地研究关键基因、关键信号通路、基因之间的调控机制对于肿瘤发生发展的作用和意义。

关键词：食管鳞癌基因共表达网络肿瘤分级加权基因共表达网络分析

来源：评论

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加权基因共表达网络分析黏附基因在腹主动脉瘤中相关机制

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中华实验外科杂志 2021年第10期38卷 1918-1921页

作者：胡杰曹根茂张瑞婧田琴琴高婷婷王杰李敏慧董红霖山西医科大学第二医院血管外科太原030001 山西医科大学第二医院肾内科太原030001

目的通过加权基因共表达网络分析揭示腹主动脉瘤(AAA)发生的潜在机制。方法对数据库编号GSE47472和数据库编号GSE57691两个AAA转录组测序数据合并,进行基因差异表达分析得到差异基因,加权基因共表达网络分析(WGCNA)得到中心基因,两者取... 详细信息

目的通过加权基因共表达网络分析揭示腹主动脉瘤(AAA)发生的潜在机制。方法对数据库编号GSE47472和数据库编号GSE57691两个AAA转录组测序数据合并,进行基因差异表达分析得到差异基因,加权基因共表达网络分析(WGCNA)得到中心基因,两者取交集得到差异中心基因,并对其进行功能富集分析。建立小鼠AAA模型进行定量聚合酶链反应(qPCR)验证差异中心基因表达。使用GraphPad Prism 8进行统计分析。Kolmogorov-Smirnov检验数据正态性,采用独立样本t检验分析基因差异表达。结果共筛选出745个差异表达基因,建立16个基因共表达模块,其中中心模块包含119个基因,取交集后共得到60差异中心基因。对差异中心基因进行功能富集分析结果示AAA中平滑肌增殖分化功能和细胞黏附功能相关基因低表达。低表达的细胞黏附相关基因为钙黏着蛋白-2(CDH2),(钙黏着蛋白-13)CDH13,整合素相互作用蛋白-2(FERMT2),Rho关联含卷曲螺旋结合蛋白激酶1(ROCK1),层黏蛋白α5(LAMA5),进行qPCR验证其表达差异显著性。相对表达倍数分别为FERMT2=0.31 (t=2.454,P<0.05),ROCK1=0.22(t=3.686,P<0.05),LAMA5=0.45(t=3.168,P<0.05),CDH13=1.36(t=0.103,P>0.05),CDH2=1.71(t=0.702,P>0.05)。结论 FERMT2、ROCK1、LAMA5低表达可能通过介导血管平滑肌细胞与细胞外基质间黏附作用异常参与AAA形成。

关键词：加权基因共表达网络分析腹主动脉瘤黏附基因

来源：评论

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