检索结果-内蒙古大学图书馆

生物技术 2025年第1期35卷 44-49页

作者：苗玉发李伟中国食品药品检定研究院国家药物安全评价监测中心药物非临床安全评价研究北京市重点实验室北京100176

[目的]比较雌性和雄性食蟹猴CCl4给药前后及性别间的血清差异蛋白。[方法]12只食蟹猴CCl4给药前以及给药后48 h,取血制备血清。部分血清用于肝酶测定,部分血清用于蛋白质提取。采用iTRAQ和LC-MS/MS技术,对蛋白质进行鉴定。[结果]CCl4给... 详细信息

[目的]比较雌性和雄性食蟹猴CCl4给药前后及性别间的血清差异蛋白。[方法]12只食蟹猴CCl4给药前以及给药后48 h,取血制备血清。部分血清用于肝酶测定,部分血清用于蛋白质提取。采用iTRAQ和LC-MS/MS技术,对蛋白质进行鉴定。[结果]CCl4给药前,异性间的显著性差异指标有碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP);CCl4给药后,异性间的显著性差异指标有ALP、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)和磷酸肌酸激酶(creatine kinase,CK)。对于雌性,给药前后谷氨酸转氨酶(alanine aminotransferase,ALT)、天冬氨酸转氨酶(aspartate aminotransferase,AST)、CK和LDH的差异显著(P<0.01)。对于雄性,给药前后ALT的差异显著(P<0.01)。CCl4给药前、后雌雄异性间的差异蛋白分别为79个和258个。雌性在CCl4给药前后的差异蛋白为374个,雄性在CCl4给药前后的差异蛋白为376个。[结论]鉴定出的CCl4给药前、后雌雄异性间的79个和258个差异蛋白是对外源毒物或药物的免疫反应和毒性反应产生性别间差异的部分原因。CCl4给药前及给药后的750个差异蛋白参与CCl4的毒性机制。

关键词：食蟹猴蛋白质组学 iTRAQ技术液相色谱质谱串联性别差异基因本体京都基因和基因组百科全书蛋白质互相作用网络

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基于单细胞RNA测序和空间转录组测序分析矽肺中巨噬细胞差异基因及其功能

引用

环境与职业医学 2022年第12期39卷 1350-1358页

作者：周馨蓓张伟巢杰东南大学公共卫生学院/环境医学工程教育部重点实验室江苏南京210009 东南大学医学院生理系江苏南京210009

[背景]单细胞RNA测序技术(scRNA-seq)和空间转录组测序技术的兴起使得肺部疾病得以深入研究,但这两者在矽肺中的研究甚少。[目的]利用scRNA-seq联合空间转录组测序技术探索矽肺巨噬细胞中差异表达基因(DEGs)和潜在诊断基因。[方法]雄性C... 详细信息

[背景]单细胞RNA测序技术(scRNA-seq)和空间转录组测序技术的兴起使得肺部疾病得以深入研究,但这两者在矽肺中的研究甚少。[目的]利用scRNA-seq联合空间转录组测序技术探索矽肺巨噬细胞中差异表达基因(DEGs)和潜在诊断基因。[方法]雄性C57BL/6小鼠(5~6周龄,22~30 g)随机分为4组,即生理盐水(NS)组7 d、NS组56 d、SiO_(2)组7 d及SiO_(2)组56 d,每组各1只。SiO_(2)组小鼠通过气管滴注SiO_(2)悬液(0.2 g·kg^(−1),50 mg·mL^(−1))构建矽肺模型,对照组小鼠给予相同体积NS,第7、56天分别摘取右肺用于scRNA-seq以及左肺用于空间转录组测序。利用主成分分析技术和均匀流形逼近和投影降维,捕获细胞群。应用R语言的Find Markers函数分析两组肺组织中巨噬细胞的DEGs变化,对相应的DEGs进行基因本体富集分析和京都基因与基因组百科全书信号通路分析,同时应用STRING及Cytoscape软件的CytoHubba插件进行蛋白相互作用网络分析,筛选出关键(Hub)基因。运用空间转录组测序探究Hub基因在肺组织切片上的原始位置以及在肺巨噬细胞中的映射。最后验证Hub基因在矽肺病患者肺组织和小鼠矽肺模型中表达水平的关联性以及运用受试者工作特征曲线验证Hub基因诊断效能。体外实验应用细胞活力检测技术,验证SiO_(2)刺激下小鼠巨噬细胞(RAW264.7)活力的变化。[结果]scRNA-seq显示共捕获并定义了20个细胞群。scRNA-seq和空间转录组测序结果显示,与NS组相比,在SiO_(2)组小鼠肺组织中观察到巨噬细胞数量增多且聚集在病灶区。共筛选出97个巨噬细胞DEGs,包括75个上调基因,主要富集于中性粒细胞的趋化和迁移、趋化因子受体结合、肿瘤坏死因子信号通路、细胞因子-细胞因子受体相互作用通路、白介素-17信号通路等过程中;22个下调基因,主要富集于晚期内吞体、过氧化物酶体增殖物激活受体信号通路和酒精性肝病信号通路等过程中。共筛选出2个核心模块和3个Hub基因,包括Ccl2、Ccl7、Ptgs2,scRNA-seq显示与NS组相比,它们在SiO_(2)组的表达水平升高且聚集在新增的巨噬细胞中,空间转录组测序显示它们聚集在炎性伴有结节病灶区;CCL7、PTGS2在矽肺患者肺组织中表达量相较于健康者增高,受试者工作曲线下的面积分别为0.850和0.786。与0 h相比,SiO_(2)刺激下3 h、6 h、12 h RAW264.7细胞活力增强(P<0.05)。[结论]通过生物信息学筛选出了矽肺小鼠肺组织的3个Hub基因(Ccl2、Ccl7、Ptgs2)和2个潜在诊断基因(CCL7、PTGS2)可能是潜在的矽肺早期阶段的分子生物学标志物,对矽肺的发生发展和预后存在一定的影响。

关键词：矽肺单细胞RNA测序空间转录组测序差异表达基因蛋白质互相作用网络富集分析

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应用生物信息学分析正常女性不同乳腺密度差异表达基因

引用

南京医科大学学报（自然科学版） 2021年第12期41卷 1747-1752,1773页

作者：徐文秀蒋梦萍王丹丹张建吴旸张薇唐金海南京医科大学第一附属医院普外科江苏南京210029

目的:应用生物信息学技术筛选高乳腺密度和低乳腺密度的正常女性的差异基因并分析其富集通路,为致密型乳腺女性乳腺癌早期诊断、靶向治疗和预后评估提供理论依据。方法:从GEO数据库获取GSE38506数据集,使用GEO2R筛选差异表达基因。使用D... 详细信息

目的:应用生物信息学技术筛选高乳腺密度和低乳腺密度的正常女性的差异基因并分析其富集通路,为致密型乳腺女性乳腺癌早期诊断、靶向治疗和预后评估提供理论依据。方法:从GEO数据库获取GSE38506数据集,使用GEO2R筛选差异表达基因。使用DAVID数据库进行GO、KEGG富集分析,并应用STRING及Cytoscape软件的CytoHubba插件进行蛋白相互作用网络分析,筛选出Hub基因。最后使用bc GenExMiner在线工具对这5个Hub基因进行预后分析。结果:从GSE38506基因芯片共筛选出830个显著差异表达基因,其中上调基因442个,下调基因388个。富集分析显示,差异表达基因主要涉及信号转导、GTP酶活性的正调控、固有免疫反应、细胞黏附、细胞质膜、细胞表面、细胞连接、ATP结合、肌动蛋白结合、转录因子结合等。共筛选出2个核心模块和5个Hub基因,包括EGFR、JUN、CDC42、SRC、RAC1,并且它们都与乳腺癌预后相关。结论:通过生物信息学筛选出了正常女性乳腺密度相关的5个核心基因,可能对乳腺癌的发生发展和预后存在一定影响,是潜在的致密型乳腺女性易患乳腺癌的分子学标志物和靶向治疗新位点。

关键词：乳房钼靶密度差异表达基因富集分析蛋白质互相作用网络 Hub基因

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基于蛋白质-蛋白质互作网络的神经精神疾病相关通路解析及功能研究

基于蛋白质-蛋白质互作网络的神经精神疾病相关通路解析及功能研究

引用

作者：胡莹天津医科大学

学位级别：博士

神经精神疾病是严重威胁人类健康的常见复杂疾病,对此类疾病的发病机制进行系统探究,有益于改善其临床诊治措施,提高患者生活质量。随着基因组学及相关技术的发展,通过多种不同技术,已经确定了数量众多的可能与神经精神疾病相关的基因... 详细信息

神经精神疾病是严重威胁人类健康的常见复杂疾病,对此类疾病的发病机制进行系统探究,有益于改善其临床诊治措施,提高患者生活质量。随着基因组学及相关技术的发展,通过多种不同技术,已经确定了数量众多的可能与神经精神疾病相关的基因、蛋白质及其他因子。然而,如何从所积累的基因、蛋白质分子的表达及调控等数据中确定疾病的分子机理(如通路及其之间的相互关系等),是包括神经精神疾病研究在内,生物医学领域所面临的一个难题。同时,由于分子间相互作用的存在,在研究中广泛采用的以单个或少数分子为目标的研究模式在复杂疾病机制的研究中受到越来越多的限制,我们需要从更为系统全面的层面探索致病机制。本论文以蛋白质-蛋白质相互作用网络(Protein-Protein Interaction Network,PPIN)为基础,利用统计学及图论等数学模型,对蕴含在疾病关联基因集背后的通路检测及通路之间关系的量化方法进行深入研究,并提供完整的通路分析流程。同时,结合具体神经精神疾病的研究水平与发展特点,对多种神经精神疾病的发生发展机制、疾病间关系等关键问题,进行了系统的探索。具体工作总结如下:(1)基于疾病关联基因在PPIN中的网络拓扑结构,我们提出了依照基因与疾病之间关联程度对基因进行功能权重打分的方法,并通过系统性的评价检验了该方法的有效性。随后,将功能权重与传统通路分析方法进行整合,得到了基于功能权重的生物学通路检测方法。对于涵括较少数量的疾病关联基因集合,该方法通过赋予与疾病关联程度大的基因以较大的权重,提高关键基因在通路检测中的作用,进而可以得到全面的通路分析结果,同时又可以有效排除非关键基因对通路检测的干扰。我们进一步将此方法应用于与尼古丁依赖相关的基因集,对尼古丁依赖进行通路检测分析。我们发现神经发育和代谢相关通路在尼古丁依赖过程中具有重要作用。经过比较分析,发现所提方法具有更好的通路检测结果,所鉴定出的尼古丁依赖相关通路更全面准确。(2)在生物系统中,通路是由相关基因彼此相互作用构成的一个具有特定细胞功能的分子集合。同时,根据疾病模块假说,疾病关联基因在PPIN中分布相邻,且关系紧密,可形成疾病子网络,而那些“孤立”存在的疾病关联基因,有较大可能是“噪声基因”。对于涵括较大数量的疾病关联基因集合,通过计算通路基因在疾病子网络上的分布特征,我们提出基于疾病子网络的通路检测分析方法。一方面,通过构建疾病子网络,降低了噪声基因对通路检测的干扰;另一方面,计算通路基因在疾病子网络上的分布特征,如通路基因的连通分量和平均最短距离,将通路基因间的相互作用关系整合入通路检测过程中。利用不同数据集对所提出方法进行验证并与多种现存通路检测分析方法进行比较,证实该方法的分析结果可靠准确。最后,将基于疾病子网络的通路检测方法,应用于多发性硬化症,检测出与疾病相关的通路,其中神经免疫、氧化应激以及凋亡等相关通路在多发硬化症中发挥关键调控作用。(3)生物体中,不同通路间可能存在的协同、互补或者替代等关系,认识这些关系是深入理解通路与生物功能之间关系的基础。检测与疾病相关的通路只是理解疾病致病机制的第一步,而现有的通路分析方法通常把与疾病相关的通路当作单独的个体,忽略了通路之间存在的紧密互作关系。针对通路之间的复杂关系,我们提出了评估通路之间关系的方法。在PPIN中,通路基因呈现模块化分布。通过计算通路对应的模块在PPIN中的分布距离,我们提出了定量化度量通路对之间亲疏关系的方法。利用此方法,我们鉴定出KEGG通路数据库中2,143组通路对具有显著紧密关系,进一步的评估证实了量化方法的可靠性。随后,我们对帕金森症相关通路进行通路间关系计算,并搭建通路网络。基于通路网络,我们给出对于帕金森症相关的关键通路,并确定出4个与帕金森症相关的通路模块,其中包括神经发育通路模块、氧化应激通路模块、感染疾病通路模块以及免疫通路模块。(4)临床上,神经精神疾病容易出现共病情况。我们对尼古丁成瘾与精神分裂症的共病机制进行系统分析。基于通路及网络分析结果,我们构建了尼古丁成瘾-精神分裂症相关的共病分子调控网络,它直观揭示出两疾病的共病机制。同时,我们预测出11个对两种疾病可能具有调控作用的潜在疾病风险基因。除此之外,我们对高抑郁、低社会支持等行为学因素对卵巢癌的影响进行通路分析。结果显示感染事件以及免疫系统疾病可能是触发抑郁等行为因素对卵巢癌影响的风险因素,而外周炎性因子可能是关键的调控组分。经过通路关系网络的搭建,鉴定出3条关键的通路,预测出5条可能在高抑郁影响卵巢癌中发挥作用,其中neurotrophin signaling pathway是最为值得进一步研究的通路。总之,由通路检测,到通路之间关系量化,我们构建出一个相对完善的疾病相关通路分析流程。在此基础上,结合神经精神疾病的特点,我们对多种神

关键词：通路蛋白质互相作用网络神经精神疾病功能权重得分共病最短路径最大连通分量

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