检索结果-内蒙古大学图书馆

基于生物信息学和机器学习鉴定慢性阻塞性肺病合并肺动脉高压标志物及实验验证

陆军军医大学学报 2025年第9期47卷 948-958页

作者：杨燕陶春容朱佑君张聪李德峰陆军军医大学(第三军医大学)第二附属医院心内科重庆陆军军医大学(第三军医大学)基础医学院实验动物学教研室重庆陆军军医大学(第三军医大学)第二附属医院临床医学研究中心重庆

目的利用生物信息学筛选诊断慢性阻塞性肺病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)合并肺动脉高压(pulmonary arterial hypertension, PAH)的关键生物标志物,并验证其临床意义。方法通过高通量测序数据分析鉴定了COPD合并PAH... 详细信息

目的利用生物信息学筛选诊断慢性阻塞性肺病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)合并肺动脉高压(pulmonary arterial hypertension, PAH)的关键生物标志物,并验证其临床意义。方法通过高通量测序数据分析鉴定了COPD合并PAH的差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs),并通过功能富集分析探讨了这些基因的生物学功能。利用最小绝对收缩与选择算子(least absolute shrinkage and selection operator, LASSO)、随机森林(random forest, RF)、支持向量机递归特征消除(support vector machine-recursive feature elimination, SVM-RFE)机器学习方法筛选出5个潜在的生物标志物。通过单细胞分析揭示了关键基因在巨噬细胞中的表达模式。提取肺组织巨噬细胞进行细胞水平验证,观察肺PAH关键生物标志物表达差异。通过外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cells, PBMC)数据验证关键生物标志物临床意义。利用缺氧方法建立COPD合并PAH小鼠模型,将16只8周龄普通级COPD小鼠(雌雄不限,体质量20~22 g)按随机数字抽样法分为(n=8):缺氧组(氧浓度为10%±0.5%,COPD合并PAH组)和常氧组(COPD组)。使用免疫荧光技术标记关键生物标志物,计算表达情况。结果 COPD合并PAH筛选出28个DEGs(|Log_(2)FC|≥2, P<0.05)。功能富集分析显示,COPD合并PAH的DEGs与主要组织相容性复合体(majorhistocompatibility complex,MHC)Ⅱ和细胞分裂相关,参与溶酶体、氧化磷酸化及细胞周期通路(P<0.05)。机器学习得到5个潜在的生物标志物(GRN、KLF4、SHTN1、LRP1和GPNMB),进一步的单细胞分析揭示了这些标志物在疾病发展中存在逆向表达模式。从PBMCs中构建的诺模图模型,用于诊断COPD合并PAH[受试者操作曲线下面积(area under the subject curve,AUC)为0.907]。COPD合并PAH组GRN、KLF4、SHTN1、LRP1和GPNMB蛋白和基因显著高表达(P<0.05)。结论本研究发现了GRN、KLF4、SHTN1、LRP1和GPNMB可作为COPD合并PAH预测和诊断的关键生物标志物,为COPD合并PAH的临床治疗提供了新的见解。

关键词：慢性阻塞性肺病合并肺动脉高压诊断标志物机器学习生物信息学分析肺巨噬细胞

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川陈皮素在体内外模型中对肠干细胞增殖的影响

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陆军军医大学学报 2023年第21期45卷 2195-2205页

作者：吴静峰郭科男张宁吴天宇周子默陆治宇王锋超陈文生陆军军医大学(第三军医大学)第一附属医院消化内科重庆400038 陆军军医大学(第三军医大学)军事预防医学系复合伤研究所创伤与化学中毒全国重点实验室重庆400038 陆军军医大学(第三军医大学)基础医学院实验动物学教研室重庆400038

目的探讨在体内外模型中常用有效剂量川陈皮素(nobiletin,NOB)对肠道干细胞的调节作用。方法构建小鼠结肠癌细胞系MC38的3D培养模型,加入不同浓度NOB,观察克隆死亡和存活。构建小鼠小肠类器官模型,在类器官培养体系中添加不同浓度的NOB... 详细信息

目的探讨在体内外模型中常用有效剂量川陈皮素(nobiletin,NOB)对肠道干细胞的调节作用。方法构建小鼠结肠癌细胞系MC38的3D培养模型,加入不同浓度NOB,观察克隆死亡和存活。构建小鼠小肠类器官模型,在类器官培养体系中添加不同浓度的NOB,观察类器官的出芽和生长,利用MTT染色后的类器官成像进行面积和吸光值计算。在50、100μmol/L浓度NOB干预体系中不同时间撤掉NOB,观察类器官生长。在50μmol/L浓度NOB处理类器官的体系中分别加入R-spondin1、CHIR99021加强Wnt通路激活信号,观察类器官的生长。对C57/B6J小鼠灌胃不同浓度NOB,连续给药4 d,观察肠道隐窝和绒毛长度比,观察隐窝细胞凋亡,以及隐窝底部干细胞龛中Olfm4/BrdU染色阳性的细胞数量。结果与对照组相比,50μmol/L NOB即可显著促进肿瘤细胞MC38成球后死亡,显著降低克隆形成率(P<0.001)。与对照组相比,NOB从50μmol/L起可以显著抑制肠类器官的出芽,50~200μmol/L NOB可以显著抑制类器官的生长(P<0.001),并且具有剂量依赖效应;NOB撤药后在50μmol/L时肠类器官生长容易恢复,在100μmol/L时难以恢复到正常水平。增强Wnt通路的激活可以部分挽救NOB对肠类器官的抑制作用。在体给予高于常用浓度的NOB不能诱导肠隐窝细胞凋亡,不影响肠干细胞的数目和增殖,不影响隐窝和绒毛比。结论NOB具有抑制正常肠干细胞的能力,可能通过调控干细胞相关通路如Wnt发挥作用,但其在在体不能发挥抑制干细胞增殖的效应;这提示NOB在常规浓度应用的安全性,同时提醒对NOB在在体肿瘤模型中发挥的抑制作用需要进行更深入的评估。

关键词：川陈皮素小肠干细胞小肠类器官细胞增殖在体

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利用生物信息和机器学习鉴定慢阻肺合并肺动脉高压标志物及实验验证

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陆军军医大学学报 2025年

作者：杨燕陶春容朱佑君张聪李德峰陆军军医大学(第三军医大学)第二附属医院心内科陆军军医大学基础医学院实验动物学教研室陆军军医大学(第三军医大学)第二附属医院临床医学研究中心

目的本研究旨在利用生物信息学筛选诊断慢阻肺（Chronic Obstructive Pulmonary Disease， COPD）合并肺动脉高压（Pulmonary Arterial Hypertension， PAH）的关键生物标志物，并验证其临床意义。方法通过高通量测序数据分析鉴定了CO... 详细信息

目的本研究旨在利用生物信息学筛选诊断慢阻肺（Chronic Obstructive Pulmonary Disease， COPD）合并肺动脉高压（Pulmonary Arterial Hypertension， PAH）的关键生物标志物，并验证其临床意义。方法通过高通量测序数据分析鉴定了COPD-PAH的差异表达基因（Differentially Expressed Genes， DEGs），并通过功能富集分析探讨了这些基因的生物学功能。利用最小绝对收缩与选择算子（Least Absolute Shrinkage and Selection Operator， LASSO）、随机森林（Random Forest， RF）、支持向量机递归特征消除（Support Vector Machine - Recursive Feature Elimination， SVM-RFE）机器学习方法筛选出5个潜在的生物标志物。通过单细胞分析揭示了关键基因在巨噬细胞中的表达模式。提取肺组织巨噬细胞进行细胞水平验证，观察肺动脉高压关键生物标志物表达差异。通过外周血单个核细胞（Peripheral Blood Mononuclear Cells， PBMC）数据验证关键生物标志物临床意义。利用缺氧方法建立COPD-PAH小鼠模型，将16只COPD模型小鼠（雌雄不限，8周龄，体质量20～22 g）按随机数字抽样法分为缺氧组（氧浓度为10% ± 0.5%，n=8）和常氧组（n=8）。使用免疫荧光技术标记关键生物标志物，通过计算平均光密度（Average Optical Density， AOD）反应表达情况。结果 COPD-PAH 筛选出28个DEGs（|log2FC| ≥ 2， P < 0.05）。功能富集分析显示，COPD的DEGs主要与主要组织相容性复合体（majorhistocompatibility complex，MHC）相关，而PAH的DEGs主要与细胞分裂及DNA功能有关(P < 0.05)。机器学习得到5个潜在的生物标志物（GRN、KLF4、SHTN1、LRP1和GPNMB），进一步的单细胞分析揭示了这些标志物在疾病发展中存在逆向表达模式。从PBMCs中构建的诺模图模型，用于诊断COPD-PAH（AUC=0.907）。COPD-PAH组GRN、KLF4、SHTN1、LRP1和GPNMB显著高表达（P < 0.05）结论本研究发现了GRN、KLF4、SHTN1、LRP1和GPNMB可作为COPD-PAH预测和诊断的关键生物标志物，为COPD-PAH的临床治疗提供了新的见解。

关键词：慢阻肺合并肺动脉高压诊断标志物机器学习生物信息学分析肺巨噬细胞

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人Waardenburg综合征点突变SOX10 p.R106W小鼠模型的构建及听力表型初步研究

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陆军军医大学学报 2023年第24期45卷 2512-2520页

作者：王露露谢飞赵清远徐凯刘传宏贺秋月郭科男孙宇王勇陆军军医大学(第三军医大学)基础医学院实验动物学教研室重庆400038 华中科技大学同济医学院附属协和医院耳鼻咽喉科湖北武汉430022

目的制备人Waardenburg综合征点突变SOX10 p.R106W小鼠模型,比较分析该突变在小鼠、小型猪及人中诱发的听觉功能表型的异同。方法通过比对人、猪和小鼠的SOX10编码蛋白的氨基酸序列,找到与人SOX10 p.R106W突变所对应的小鼠Sox10基因同... 详细信息

目的制备人Waardenburg综合征点突变SOX10 p.R106W小鼠模型,比较分析该突变在小鼠、小型猪及人中诱发的听觉功能表型的异同。方法通过比对人、猪和小鼠的SOX10编码蛋白的氨基酸序列,找到与人SOX10 p.R106W突变所对应的小鼠Sox10基因同源位点,通过CRISPR/Cas9介导的基因编辑引入突变,构建Sox10 c.316A>T(Sox10 p.R106W)点突变小鼠。采用听觉脑干反应测试、耳蜗组织切片等方法评估突变小鼠听力表型。对耳蜗组织进行mRNA转录组测序,对差异表达基因进行基因本体(gene ontology,GO)富集分析,借助String数据库分析差异表达基因与Sox10之间的关联性。结果获得了携带有Sox10 c.316A>T突变的基因编辑小鼠,该突变小鼠表现为腹部白斑,杂合稳定遗传。与野生型小鼠比较,Sox10 c.316A>T杂合突变小鼠对声波刺激的敏感性及内耳形态结构均没有明显的差异。转录组分析发现突变小鼠耳蜗中323个基因表达上调,283个基因表达下调,但大部分基因表达差异较小。对差异表达基因GO富集分析发现上调基因与免疫相关,下调基因与神经功能有关。利用String数据库分析显示,表达下调的基因中有5个与Sox10基因有关联,分别是神经丝重多肽(neurofilament heavy polypeptide,Nefh)、脂肪酸2-羟化酶(fatty acid 2-hydroxylase,Fa2h)、缝隙连接蛋白B1(gap junction protein beta 1,Gjb1)、神经生长因子受体(nerve growth factor receptor,Ngfr)、锌指蛋白536(zinc finger protein 536,Zfp536),均与内耳发育或功能无关。结论应用CRISPR/Cas9系统成功构建Sox10 p.R106W基因编辑小鼠,其听力表型无显著改变,与该突变在人和小型猪中诱发的疾病表型差异较大。

关键词： Waardenburg综合征 SOX10 CRISPR/Cas9 小鼠模型

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一种转基因猪血中重组人血清白蛋白分离纯化新方法

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分析测试学报 2019年第5期38卷 539-545页

作者：余谦王勇钱小红秦伟捷张普民张养军安徽医科大学研究生院安徽合肥230032 军事医学研究院生命组学研究所北京蛋白质组研究中心蛋白质组学国家重点实验室北京102206 中国人民解放军陆军军医大学(第三军医大学)基础医学院实验动物学教研室重庆400038

基因工程技术已经成为研究和生产重组人血清白蛋白(rHSA)替代人血清白蛋白(HSA)的重点技术,而白蛋白的纯化则是该技术的关键。本文主要介绍了从转基因猪血中纯化rHSA的一种新方法,即热乙醇沉淀与多级色谱分离相结合的rHSA纯化方法。热... 详细信息

基因工程技术已经成为研究和生产重组人血清白蛋白(rHSA)替代人血清白蛋白(HSA)的重点技术,而白蛋白的纯化则是该技术的关键。本文主要介绍了从转基因猪血中纯化rHSA的一种新方法,即热乙醇沉淀与多级色谱分离相结合的rHSA纯化方法。热乙醇沉淀法可从猪血浆中获得rHSA粗提取液,此时rHSA的纯度可达69.5%,回收率达51.3%。进一步采用多级色谱分离法,即阴离子交换色谱和反相色谱法进一步纯化,得到rHSA的最终纯度约为100.0%,总回收率为41.1%。该方法为从转基因猪血浆中大规模纯化用于临床和生化研究的高纯度rHSA提供可能,同时也为rHSA替代HSA奠定了基础。

关键词：重组人血清白蛋白(rHSA ) 纯化热乙醇沉淀法多级色谱分离法

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早期类风湿关节炎女性患者阴道微生态菌群基因组分析

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第三军医大学学报 2018年第11期40卷 1005-1010页

作者：惠彩霞张娟曾本华钟兵万萍杨莉吴力克魏泓方勇飞陆军军医大学(第三军医大学)第一附属医院中西医结合科重庆400038 陆军军医大学(第三军医大学)第一附属医院全军感染病研究所重庆400038 陆军军医大学(第三军医大学)基础医学院实验动物学教研室重庆400038

目的从菌群总体角度分析和比较早期类风湿关节炎患者和健康育龄期女性阴道菌群差异。方法采集女性新发未治早期类风湿关节炎患者(RA组)及健康育龄期女性(对照组)各12例的阴道分泌物,提取样本细菌总基因组DNA,然后进行16S rRNA V3-V4区... 详细信息

目的从菌群总体角度分析和比较早期类风湿关节炎患者和健康育龄期女性阴道菌群差异。方法采集女性新发未治早期类风湿关节炎患者(RA组)及健康育龄期女性(对照组)各12例的阴道分泌物,提取样本细菌总基因组DNA,然后进行16S rRNA V3-V4区基因扩增及采用Illumina高通量测序技术对扩增的PCR产物进行测序,再采用Uparse、LEf Se等软件,分析两组样本阴道菌群物种丰度和阴道菌群结构。结果 RA组阴道菌群Alpha多样性显著增加,差异有统计学意义(P=0.04)。健康对照组阴道菌群以乳酸杆菌为优势菌属,占84.98%。RA组患者阴道菌群中乳酸杆菌属则显著减少(11.01%),加德纳菌属显著增加(43.16%),同时双歧杆菌属(9.94%)、链球菌属(8.05%)、奇异菌属(7.86%)等相对丰度亦增加。PCoA主坐标分析和样本层级聚类分析的结果表明:RA组阴道菌群结构有较高相似性,与健康对照组阴道菌群结构可明显区分。LEf Se分析结果显示,在属水平上,两组乳杆菌属、加德纳菌属、双歧杆菌属、奇异菌属等丰度差异有统计学意义(P值为0.017、0.046、0.018、0.007)。结论阴道菌群失调与类风湿关节炎之间存在相关性,RA患者阴道菌群多样性增加,乳杆菌显著减少,加德纳菌等厌氧菌属相对丰度增高。

关键词：类风湿关节炎阴道菌群高通量测序

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阿莫西林干预IHFA小鼠及对其成年后肠道菌群的影响

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中国微生态学杂志 2018年第1期30卷 1-4页

作者：袁静李文霞魏泓曾本华重庆警察学院刑事科学技术系重庆401331 第三军医大学基础部实验动物学教研室重庆400038

目的利用婴儿菌群人源化小鼠(IHFA小鼠)观察阿莫西林对其干预后及成年后肠道菌群的影响。方法新生Balb/c无菌小鼠接种纯母乳喂养的婴儿粪便获得IHFA小鼠。7~21日龄灌胃给予100mg/kg阿莫西林,对照组给予等量的生理盐水。采用变性梯度凝... 详细信息

目的利用婴儿菌群人源化小鼠(IHFA小鼠)观察阿莫西林对其干预后及成年后肠道菌群的影响。方法新生Balb/c无菌小鼠接种纯母乳喂养的婴儿粪便获得IHFA小鼠。7~21日龄灌胃给予100mg/kg阿莫西林,对照组给予等量的生理盐水。采用变性梯度凝胶电泳(DGGE)检测小鼠在21日龄及53日龄的肠道菌群。结果 21日龄的阿莫西林处理组IHFA小鼠肠道菌群与正常对照组比较差异有统计学意义(P<0.05);即使在停药后饲养至53日龄的成年小鼠,阿莫西林处理组小鼠肠道菌群仍然存在细微差异。结论哺乳期治疗剂量阿莫西林处理不仅严重干扰小鼠肠道菌群结构,同时导致其成年后肠道菌群不能完全恢复。

关键词：婴儿菌群人源化小鼠阿莫西林肠道菌群无菌小鼠

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建立我国规模化无菌动物高效研究应用体系

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中国实验动物学报 2017年第6期25卷 648-653页

作者：曾本华魏泓第三军医大学基础部实验动物学教研室重庆400038

无菌动物与宏基因组技术是驱动人体健康微生物组研究的两大动力。没有无菌动物菌群(株)移植模型,就无法确立菌群与疾病的因果关系;没有无菌动物,就没有菌群与人体疾病研究飞速发展的今天与明天。无菌动物应用已形成有菌与无菌动物比较... 详细信息

无菌动物与宏基因组技术是驱动人体健康微生物组研究的两大动力。没有无菌动物菌群(株)移植模型,就无法确立菌群与疾病的因果关系;没有无菌动物,就没有菌群与人体疾病研究飞速发展的今天与明天。无菌动物应用已形成有菌与无菌动物比较、菌群(株)移植、基因工程动物无菌化、无菌动物发育四种通用研究模式,研究模式的标准化将加大无菌动物研究应用规模及速度。本课题组经过十几年努力,已建成国内体量大、技术体系稳定、服务单位多、具有较大影响力的无菌动物平台,为国内生物医学、畜牧、食品微生物组科学问题解决提供了有力支撑。但是,目前我国无菌动物规模小、效率低、供用平台与应用条件分离,无菌动物基础理论与技术体系尚待发展,难以满足日益增长的应用需求。亟待建立规模化无菌动物高效研究应用体系,以适应我国微生物组研究高速发展。

关键词：无菌动物微生物组动物模型

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基于无菌动物研究肠道微生物与类风湿关节炎发病相关性

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中国实验动物学报 2017年第6期25卷 667-670,675页

作者：惠彩霞曾本华刘晓飞魏泓方勇飞第三军医大学西南医院中西医结合科与风湿免疫中心重庆400038 第三军医大学基础部实验动物学教研室重庆400038

肠道微生物与宿主的生长发育、免疫、代谢等方面均密切相关,但肠道菌群与宿主之间复杂的相互作用在很大程度上仍然是未知的。目前无菌动物已成为探索肠道微生物与宿主相互作用的重要工具,多项研究使用无菌动物模型探讨肠道菌群在宿主代... 详细信息

肠道微生物与宿主的生长发育、免疫、代谢等方面均密切相关,但肠道菌群与宿主之间复杂的相互作用在很大程度上仍然是未知的。目前无菌动物已成为探索肠道微生物与宿主相互作用的重要工具,多项研究使用无菌动物模型探讨肠道菌群在宿主代谢、机体免疫系统的发育和成熟等方面的作用,其中包括肠道菌群在自身免疫性疾病发病及预后中的作用。研究发现,肠道菌群作为环境因素之一可能参与类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)发病,然而其因果关系未明。本文将对使用无菌动物探讨肠道微生物参与类风湿关节炎发病的相关性研究作一综述,为进一步深入研究肠道菌群在RA发病中的作用及机制研究提供理论依据。

关键词：无菌动物肠道菌群类风湿关节炎免疫动物模型

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无菌动物在饮食干涉肠道菌群研究中的应用

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中国实验动物学报 2017年第6期25卷 676-680页

作者：董飒爽曾本华王洁魏泓方祥华南农业大学食品学院广州510640 第三军医大学基础部实验动物学教研室重庆400038

膳食干涉对肠道菌群与健康的影响已成为医学健康领域的研究热点,从发展来看,肠道菌群有可能会成为研究饮食方式、保健食品、中药制剂等对人体健康影响的重要靶标。然而,肠道菌群由于其复杂性,研究它和饮食干涉的关系对动物模型有高标准... 详细信息

膳食干涉对肠道菌群与健康的影响已成为医学健康领域的研究热点,从发展来看,肠道菌群有可能会成为研究饮食方式、保健食品、中药制剂等对人体健康影响的重要靶标。然而,肠道菌群由于其复杂性,研究它和饮食干涉的关系对动物模型有高标准的要求,无菌动物体内外不携带任何活的微生物和寄生虫,在生物医学及人体疾病和健康等方面均有一定的应用和研究,是当前肠道菌群研究中应用最多的基础动物模型。采用无菌动物构建人源菌群动物是研究饮食、菌群与健康关系的常用方式。本文主要综述无菌动物构建人源菌群动物的研究应用及饮食干涉对肠道菌群的影响。

关键词：无菌动物肠道菌群饮食干涉

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