目的·利用生物信息学分析,将基因表达数据与临床生存分析相结合,以筛选乳腺癌的枢纽基因和关键通路。方法·从GEO数据库(Gene Expression Omnibus)下载了3个乳腺癌基因表达数据集,筛选出乳腺癌中的差异表达基因。Kaplan-Meier plotter数据库进一步筛选出与总体生存期相关的差异表达基因,并对这些基因进行GO(Gene Ontology)功能分析和KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)通路分析。通过构建蛋白-蛋白相互作用网络筛选乳腺癌枢纽基因。利用Oncomine数据库和人类蛋白质图谱数据库来验证枢纽基因的表达。实时荧光定量PCR检测人乳腺癌细胞MDA-MB-231和人正常乳腺上皮细胞MCF-10A中枢纽基因的表达情况。结果·筛选到262个差异表达基因与乳腺癌患者的总体生存期显著相关。GO功能分析和KEGG通路分析结果显示,这些基因与细胞核分裂、细胞分裂和染色体分离相关,并且主要富集在细胞周期、FoxO信号通路和卵母细胞减数分裂等通路上。蛋白质相互作用网络构建确定了10个枢纽基因。经数据库验证,它们在乳腺癌中均高表达;实时荧光定量PCR结果显示,10个枢纽基因中有8个在乳腺癌细胞中高表达。结论·通过基于生存分析的生物信息学方法筛选出了参与乳腺癌发生发展的关键基因和通路,这些基因和通路主要与细胞周期调控和细胞分裂相关。
目的·探讨铁死亡对心脏毒素(cardiotoxin,CTX)诱发肌肉损伤后肌肉再生能力的影响。方法·在15只8周龄C57BL/6J雄性小鼠胫骨前肌(tibialis anterior,TA)上取上、中、下3个点注射CTX,在第0、3、7日分别取5只小鼠的TA做苏木精-伊红染色(hematoxylin-eosin,H-E染色)观察肌肉损伤程度;采用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qPCR)和蛋白质印迹法分别从RNA和蛋白水平检测肌肉再生相关指标及铁死亡相关指标的表达水平。同时,将45只8周龄C57BL/6J雄性小鼠分为生理盐水对照组、铁离子螯合剂去铁胺(deferoxamine,DFO)处理组和铁死亡抑制剂UAMC-3203处理组,每组15只。通过分别提前1周腹腔注射生理盐水或DFO,以及提前1 d腹腔注射UAMC-3203对小鼠进行预处理。随后在小鼠TA部位注射CTX,分别于第0、3、7日取TA组织,利用RNA测序(RNA sequencing,RNA-seq)技术以及生物信息学分析铁死亡抑制剂预处理后对CTX诱导的肌肉损伤后再生能力的影响,通过H-E染色观察及qPCR检测铁死亡抑制剂对肌肉再生相关基因RNA表达水平的影响。结果·H-E染色显示CTX注射后肌肉损伤再生模型构建成功。实验观察到铁死亡相关指标酰基辅酶A合成酶长链家族成员4(acyl-CoA synthetase long chain family member 4,Acsl4)和血红素加氧酶1(heme oxygenase-1,Hmox-1)在RNA和蛋白水平上明显升高,提示肌肉损伤及再生过程中发生了铁死亡。在注射CTX后第3日肌肉组织的损伤情况较为严重,伴随着肌肉再生相关基因成肌分化抗原(myogenic differentiation antigen,Myod)、肌细胞生成素(myogenin,Myog)、固生蛋白(tenascin-c,Tnc)的明显上调,第7日有所恢复。通过对RNA-seq差异基因的京都基因与基因组数据库(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路分析发现,与生理盐水组比较,UAMC-3203处理组中性粒细胞的脱颗粒化,活性氧(reactive oxygen species,ROS)的生成以及吞噬作用中的磷脂等信号通路发生了明显的改变;并且组织蛋白酶S(cathepsin S,Ctss)的表达水平明显升高。更重要的是,注射UAMC-3203和DFO可抑制肌肉再生相关基因的表达。结论·抑制铁死亡在一定程度上减慢了肌肉的再生过程,提示铁死亡的发生可能促进了肌肉的再生。
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