基于KEGG通路和蛋白相互作用网络筛选舒张性心力衰竭关键靶点基因

目的运用KEGG通路和蛋白相互作用网络筛选舒张性心力衰竭的靶点基因。方法以“Heart failure with preserved ejection fraction”为关键词在Genecard数据库中检索舒张性心力衰竭的靶点基因,并运用R语言相关数据包进行KEGG通路分析,获取舒张性心力衰竭的关键通路及关键基因,于STRING网站上传基因,建立关键基因的蛋白质相互作用网络,筛选出舒张性心力衰竭的核心靶点基因。结果检索到526个舒张性心力衰竭的基因,通过KEGG富集分析,得到425个基因富集于160条信号通路,主要有PI3K-Akt信号通路,JAK-STAT信号通路等,通过蛋白互作网络得到核心基因有VEGFA、AKT、IL-6等。结论本研究通过KEGG和蛋白质互作网络具体分析了舒张性心力衰竭的关键信号通路及核心基因,为进一步基础实验提供参考。

小鼠NFATc1相互作用蛋白功能及KEGG通路分析

目的:利用生物信息学方法对小鼠NFATc1及相关蛋白功能进行预测与分析,为探讨NFATc1生物学功能及作用机制提供借鉴。方法:利用在线数据库STRING,选取系统打分高于0.800的20种蛋白质与NFATc1构建蛋白相互作用网络图,并对该蛋白集合进行后续分析;采用DAVID在线分析工具对以上蛋白进行GO功能富集和KEGG信号通路分析。结果:GO富集分析显示,该蛋白集合参与CaN/NFAT信号通路、转录正调控、JUN蛋白磷酸化、基因表达正调控等生物学过程。具体分子功能主要是结合转录因子、钙依赖蛋白丝氨酸/苏氨酸磷酸酶活性、JUN蛋白激酶活性及RNA聚合酶Ⅱ核心启动子近端序列特异性结合DNA等;KEGG信号通路分析显示,该蛋白集合主要富集于破骨细胞分化代谢、Wnt信号通路、T细胞受体信号通路、B细胞受体信号通路等。结论:NFATc1及其相关蛋白生物学功能具有广泛性,其原因可能与参与多种细胞信号转导通路相关。

基于GEO数据库分析水稻低温胁迫关键基因

为了筛选水稻在低温胁迫下的关键基因,从GEO数据库下载水稻4个数据集中的70个样本。利用在线分析程序GEO2R进行共同差异表达基因分析,并对这些差异表达基因进行GO、KEGG分析,构建蛋白质互作网络,对关键基因构建热图。结果表明,获得共同差异表达基因51个,其中上调表达基因1个,下调表达基因50个。上述基因的GO分析结果表明,其细胞组成主要集中在细胞、细胞要素和细胞器上;在分子功能上,上述基因的功能主要集中在结合、催化活性上;在生物过程中,上述基因的功能主要集中在细胞过程、代谢过程和生物调控上。KEGG信号通路分析结果表明,上述基因主要参与植物激素信号转导等通路。在构建的共同差异表达基因的蛋白质网络中,有29个节点。另外,得到10个关键基因、2个关键子网络。研究结果为进一步研究水稻低温胁迫关键基因奠定了基础,也有利于水稻低温育种。

基于网络药理学探究玉屏风颗粒治疗小儿反复呼吸道感染的作用机制

目的基于网络药理学分析玉屏风颗粒(YPFG)治疗反复呼吸道感染(RRTI)的作用机制,为中医药诊治RRTI提供药理学基础。方法采用TCMSP数据库和SwissTargetPredication数据库筛选YPFG的活性成分和活性成分靶点。利用DisGeNET数据库、DrugBank数据库、GeneCards数据库和OMIM数据库获取RRTI所有致病靶点。构建药物-疾病靶点-化合物网络和蛋白-蛋白相互作用网络探索主要作用药物、化合物和靶点蛋白。采用GO富集分析和KEGG信号通路富集分析探索YPFG治疗RRTI的主要分子机制。结果经筛选得到YPFG发挥作用的3种主要活性成分为黄花菜木脂素A、白花前胡乙素和汉黄芩素,主要治疗靶点为SRC(SRC原癌基因,非受体酪氨酸激酶)和环氧化酶-2。富集分析显示磷酸化(生物过程)、细胞质核周区(细胞组成)、磷酸转移酶活性(分子功能)等是主要的GO富集条目;信号通路主要涉及肿瘤信号通路、松弛素信号通路、Th17信号通路等。结论YPFG主要通过参与肿瘤信号通路、松弛素信号通路、Th17信号通路等某些关键节点的信号转导来治疗RRTI。YPFG对多个信号通路产生直接或间接的影响,其有多组分、多靶点、多通道作用的特点。

基于网络药理学研究小檗碱抗新型冠状病毒感染的作用机制

目的通过网络药理学初步预测小檗碱抗新型冠状病毒感染的作用靶点及信号通路,初步探讨小檗碱的作用机制。方法从SwissTargetPrediction和PubChem等数据库中获取药物的对应靶点。使用GeneCards和DisGenNET数据库收集疾病的相关靶点。利用venny网站在线工具筛选出药物与疾病的交集靶点,通过STRING数据库及Cytoscape 3.9.1软件构建“药物-靶点-疾病”与PPI网络图。使用DAVID数据库对交集靶点进行GO及KEGG富集分析。结果共获得小檗碱与抗新型冠状病毒感染交集靶点50个。经拓扑学分析获得核心PPI网络,包含17个节点;GO功能分析显示,小檗碱治疗新型冠状病毒感染生物学过程包括:信号转导、蛋白质磷酸化、蛋白质进入细胞核的正向调节等。细胞成分包括:细胞质、等离子体膜、核浆。分子功能包括:丝氨酸/苏氨酸/酪氨酸激酶活性、ATP结合、胰岛素受体结合等。KEGG分析共得到95条富集通路,而其中与新型冠状病毒感染相关的主要信号通路包括VEGF信号通路、趋化因子信号通路、Rap1信号通路和PI3K-Akt信号通路等。结论小檗碱具有抗新型冠状病毒感染作用,其机制可能通过调控VEGF信号通路、趋化因子信号通路、Rap1信号通路和PI3K-Akt信号通路,从而调节免疫反应和炎症激活过程来发挥其治疗作用。

基于网络药理学分析白头翁治疗奶牛乳腺炎的作用机制

利用网络药理学研究方法探究白头翁治疗奶牛乳腺炎的活性成分、作用靶点及其基因功能、信号通路的机制。检索白头翁的所有化学成分及作用靶点,构建药物-疾病-靶点网络图、蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络图、靶点-通路气泡图,综合数据信息分析得出白头翁治疗奶牛乳腺炎的作用机制。结合数据结果推测,白头翁中以异鼠李素为主的各活性成分通过影响表皮生长因子受体(EGFR)、肝X受体(LXRs)、雌激素受体1(ESR1)、Toll样受体等关键基因靶点,对促分裂原活化蛋白激酶(MARK)信号通络、蛋白酪氨酸激酶(JAK)-转录活化因子(STAT)信号通路、磷酯酰肌醇-3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)、核因子κB(NF-κB)信号轴等通路及T细胞膜糖蛋白分子CD4、细胞色素P450、一氧化氮合酶NOS2等基因进行靶点调控,从而发挥降低炎症反应、调节乳腺上皮细胞生长的作用,达到对乳腺炎的治疗效果。通过网络药理学研究方法探索白头翁活性成分、药物和疾病影响靶标及其映射关系,分析药物治疗疾病的影响通路,为奶牛乳腺炎的治疗提供参考。

蒙古马精子冷冻前后蛋白质组差异分析

为了研究蒙古马常规冷冻精液生产前后精子中蛋白质的表达变化,试验采用数据非依赖采集(data independent acquisition,DIA)定量蛋白质组学技术对3匹蒙古马精液常规冷冻前后(新鲜精液和冷冻精液)的总蛋白进行定量分析,并将总蛋白在碳水化合物酶(carbohydrate-active enzyme,CAZyme)、京都基因与基因百科全书同源性(Kyoto encyclopedia of proteins and genomes ortholog,KO)、基因本体论(gene ontology,GO)、真核生物同源类群(eukaryotic orthologous groups,KOG)数据库中注释;以lb(冷冻精液总蛋白的数量/新鲜精液总蛋白的数量)>2或<0.5、P<0.05筛选差异表达蛋白质(differentially expressed proteins,DEPs),对筛选到的DEPs进行GO富集分析和KEGG信号通路分析,最后对部分DEPs进行Western-blot验证。结果表明:共得到新鲜精液和冻精总蛋白数量为2429个,这些蛋白在CAZyme、KO、GO、KOG数据库分别注释到64,923,2028,1868个,分别占总蛋白数量的2.63%、38.00%、83.49%和76.90%;共筛选出1406个DEPs,其中下调DEPs为794个,上调DEPs为612个。在GO功能富集分析中,有369个下调DEPs参与了生物学进程中的生物调控,419个下调DEPs定位于细胞组分中的细胞外区域,631个下调DEPs参与到分子功能中分子功能中,31个上调DEPs参与了生物学进程中的精子发生,161个下调DEPs定位于细胞组分中的线粒体中。在KEGG通路富集分析中,有288个DEPs显著富集代谢通路中。DEPs中膜联蛋白(annexin,ANXA2)、微管蛋白α链(tubulin alpha chain,TUBA8)、精子尾部外致密纤维2(outer dense fiber of sperm tails 2,ODF2)和精子发生相关48(spermatogenesis associated 48,SPATA48)、热休克蛋白70(heat shock protein 70,HSP70)和热休克蛋白90α家族B类成员1(heat shock protein 90-alpha family class B member 1,HSP90AB1)等蛋白与精子密切相关;经Western-blot检测,HSP70和HSP90蛋白在冻精中的表达量极显著低于新鲜精液(P<0.01)。说明冻融过程严重影响了蒙古马精子中HSP70和HSP90蛋白的表达。

系统性红斑狼疮患者中miR-410表达及其靶基因生物信息学分析

目的:检测miR-410在系统性红斑狼疮患者(SLE)中的表达水平,运用生物信息学方法研究miR-410及其靶基因在SLE发生发展过程中的作用。方法:定量检测miR-410在SLE患者外周血单个核细胞中的表达水平,并通过miR-410序列分析,靶基因预测和Genecards数据库分析,进一步对其靶基因进行GO富集和KEGG Pathway分析。结果:miR-410在SLE患者中表达显著降低,其核苷酸序列在多物种间呈高度保守性。受miR-410调控且与SLE疾病相关的潜在靶基因包括FASLG、CSF2、IFNAR2、MAPK1、PLCG2、IL4等。GO分析发现miR-410的靶基因参与细胞生长增殖、程序性死亡、细胞分化、免疫系统发育等多个生物过程。KEGG Pathway分析发现miR-410的靶基因显著富集在肿瘤途径信号通路、细胞因子-细胞因子受体相互作用信号通路、胶质瘤信号通路、黑色素瘤信号通路、TGF-β和JAK-STAT信号通路等。结论:miR-410可能通过直接靶向作用其调控靶分子,影响SLE患者体内多条信号通路的网络调控,从而参与SLE疾病的发生和发展。

艾灸对慢性萎缩性胃炎大鼠外周血基因表达谱的影响

目的探讨隔药饼灸对慢性萎缩性胃炎大鼠外周血基因表达谱的影响,为后续研究提供研究方向。方法将雄性Wistar大鼠随机分成正常组、模型组、隔药饼灸组、电针组和西药组,均采用MNNG诱导CAG大鼠模型,取穴中脘、气海,隔药饼灸每次每穴1壮,每日1次,共4周;电针频率100 Hz,强度1-3 mA,20 min,每日1次,共4周;西药采用叶酸悬浊液1.0 mL/100 g灌胃,每天1次,持续4周。采用Trizol法提取各组CAG大鼠的外周血总RNA,质控后建立文库,采用RNA-seq高通量测序,结合生物信息学的方法深入分析隔药饼灸逆转的差异表达基因。结果与正常组比较,CAG组大鼠外周血有1542个差异表达基因,涉及的通路主要有癌症、免疫疾病、能量代谢、消化系统、免疫系统通路。隔药饼灸干预CAG大鼠的外周血差异表达基因2956个,涉及的通路与分子相互作用、信号转导、癌症、免疫疾病、氨基酸代谢、能量代谢、脂质代谢、维生素代谢、核苷酸代谢、消化系统、免疫系统、神经内分泌系统等相关;电针干预CAG外周血的差异表达基因3136个,涉及的通路与癌症、免疫疾病、氨基酸代谢、能量代谢、脂质代谢、维生素代谢、核苷酸代谢、消化系统、免疫系统、神经内分泌系统等相关;西药干预CAG外周血差异表达基因1308个,涉及的通路与蛋白翻译、信号转导、癌症、免疫系统、消化系统等相关。经RT-qPCR验证,各组外周血Foxo3、Uba52、S100a1、Nod2的结果和RNA-seq测序结果一致。结论隔药饼灸、电针和西药干预CAG的外周血差异表达基因的数量不同,西药较针灸改变CAG的差异基因数目少。3种干预方法均能影响CAG大鼠外周血免疫相关、肿瘤相关的基因表达谱,隔药饼灸和电针干预的差异基因还涉及能量、氨基酸、脂质、维生素代谢。

脑源性神经营养因子相互作用蛋白质间的相互作用网络及功能

目的探讨与脑源性神经营养因子(BDNF)相互作用蛋白质间的相互作用网络并分析其功能。方法利用在线蛋白质间相互作用的数据库PINA和SRING获得与BDNF相互作用的蛋白质,构建其相互作用的网络,并利用基因本体(GO)和KEGG分析这些蛋白质的功能。结果 PINA和SRING数据库显示与BDNF相互作用的蛋白质有22个;GO分析显示这些蛋白主要具有神经营养因子和受体活性,主要参与神经元轴突生成、调节细胞增殖和凋亡;KEGG结果显示BDNF主要通过神经营养因子信号通路、MAPK信号通路及血管内皮生长因子(VEGF)信号通路发挥功能。结论 BDNF及其相互作用蛋白主要通过神经营养因子信号通路、MAPK信号通路及VEGF信号通路参与调节神经元增殖、凋亡及轴突生成。

基于复杂网络的中药半枝莲系统生物学信息挖掘方法

目的:半枝莲在中医临床上被广泛运用,挖掘其系统生物学信息具有重要意义。方法:本文整合半枝莲天然化合物和基因组学数据,运用Herb-Prince复杂网络算法挖掘半枝莲潜在关联基因、基因族和KEGG信号通路,并通过文献进行验证。结果:筛选出与半枝莲关联系数较高的Top 100基因、4个基因族和Top 10 KEGG信号通路。结论:相关结果与半枝莲临床和药理研究高度一致,为科研人员从分子水平研究半枝莲药理活性提供决策支持。

核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)诱导的桑树差异表达基因及功能分析

桑椹菌核病是影响桑椹产量和品质的主要病害,核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)是一种新发现的疑似桑椹菌核病的病原真菌。以果桑品种大10为供试材料,利用数字基因表达谱技术,筛选核盘菌侵染相关的差异表达基因(DEGs)并分析其功能与代谢途径。在感染和未感染核盘菌的桑树幼果样品之间检测到了显著差异表达基因1 226个(上调表达基因1 088个,下调表达基因138个),其中包含33类172个抗性相关基因,35类112个转录因子基因。生物信息学分析发现,显著差异表达基因显著富集于4个细胞组分(胞外区、细胞壁、外部封装结构、质外体)、6种分子功能(抗氧化活性、酶催化活性、酶调节活性、核酸结合转录因子活性、营养物质代谢、翻译调控活性等)和6个代谢通路(亚油酸代谢、半胱氨酸和蛋氨酸代谢、植物-病原互作、苯丙氨酸代谢、芳香族氨基酸生物合成、糖类次生代谢产物生物合成)。选取可能与桑树对核盘菌感染应答相关的Fbox等5个基因作为目的基因,进行实时荧光定量PCR检测验证,检测数据与RNA-seq表达谱的分析结果基本一致。研究结果为阐释桑树应答核盘菌侵染的分子机制积累了基础数据。

乳铁蛋白对炎症性肠炎大鼠肠道微生态的正向调节作用

本研究采用葡聚糖硫酸钠(dextran sulphate sodium,DSS)刺激以构建SD大鼠炎症性肠炎(inflammatory bowel disease,IBD)模型,通过高通量测序分析乳铁蛋白(lactoferrin,LF)对大鼠结肠粪便肠道菌群α-多样性、物种差异性分布、KEGG信号通路相关操作分类单元(operational taxonomic unit,OTU)丰度的影响。结果表明,LF有助于缓解DSS刺激所引起的α-多样性降低和优势菌群——厚壁菌门(Firmicutes)与拟杆菌门(Bacteroidetes)的比例失调;与DSS组相比,高剂量LF提高了患IBD大鼠乳杆菌科(Lactobacillaceae)(12%vs.40%)、瘤胃菌科(Ruminococcaceae)(17%vs.27%)等菌群的相对丰度,降低了拟杆菌科(Bacteroides)(28%vs.8%)、普雷沃氏菌科(Prevotellaceae)(13%vs.6%)等菌群的相对丰度。KEGG信号通路OTU丰度分析表明,LF的摄入降低了患IBD大鼠菌群中与癌症、感染性疾病等人类疾病、免疫系统和细胞及遗传相关信号通路的OTU丰度,并降低了这些疾病的发生风险。综上,LF的摄入对患IBD大鼠结肠微生态具有正向调节作用,可使其肠道菌群的组成更接近于健康大鼠,且有降低其他伴随性疾病风险的可能。

中性内肽酶相互作用蛋白质的功能

目的分析与中性内肽酶(NEP)相互作用的蛋白质的功能。方法利用在线蛋白质间相互作用的数据库PINA2获得与NEP相互作用的蛋白质,并利用基因本体(GO)和KEGG分析这些蛋白质的功能。结果 PINA2数据库显示与NEP相互作用的蛋白质有176个;GO分析显示这些蛋白质分布于细胞内的各个区域,一部分可以分泌出细胞发挥作用,可以与蛋白、核酸及酶类结合,参与细胞内蛋白质定位、多肽和RNA降解、大分子代谢及血管紧张素成熟。KEGG信号通路结果显示NEP相结合蛋白参与帕金森病、阿尔茨海默病等疾病过程,还参与蛋白降解及吞噬过程。结论 NEP及其相互作用蛋白可以通过调节蛋白定位和大分子降解参与帕金森病及阿尔茨海默病的疾病过程,并且一部分可以分泌到细胞外,为帕金森病和阿尔茨海默病的诊断和治疗提供潜在靶点。

靶向Wnt1的miRNA与circRNA及其靶基因间相互作用的生物信息学分析

为对靶向Wnt1的7种mi RNAs进行circ RNAs及其靶基因的预测,同时分析其与circ RNAs及靶基因间的相互作用,分别采用Starbase及mi RWALK软件,对文献报道的靶向Wnt1基因的let-7e、mi R-21、mi R-34a、mi R-122、mi R-148a、mi R-148b与mi R-152等7种mi RNAs的circ RNAs和对应的靶基因进行生物信息学预测.利用Cytoscape 3.2.1对这7种mi RNAs和预测所得到的circ RNAs及对应的靶基因进行网络分析.并进一步对预测到的靶基因通过DAVID软件进行通路分析.Starbase软件对这7种不同mi RNAs所预测的靶circ RNAs的数量分别为58、15、41、20、28、28、28个.分别比较mi RWALK中7～9个以上软件共有的mi RNAs及其与靶基因的关系,发现CHD7基因是唯一一个在三种不同预测范围内与mi R-21、mi R-148a、mi R-148b和mi R-152等4种mi RNAs相对应的靶基因.CNOT6、NBEA、ZFYVE26与ZDHHC17是在两种不同预测范围内与至少4个mi RNAs相对应的靶基因.在7种mi RNAs所预测靶基因相关的KEGG信号通路中,7～9个软件以上共有的信号通路为Focal adhesion信号通路、MAPK信号通路、Notch信号通路与TGF-beta信号通路.在MAPK信号通路中DUSP1与MRPS35_hsa_circ_001042均分别是与mi R-21、mi R-148a、mi R-148b及mi R-152等4种mi RNAs相互作用的靶基因与circ RNA.本研究对靶向Wnt1的mi RNAs及其相互作用的circ RNAs、靶基因与信号通路等进行了网络分析与预测,为进一步分析它们之间的相互作用奠定了基础.

TMT筛查与生物信息学分析少精子症患者精子差异表达蛋白质

目的采用定量蛋白质组学串联质谱标签(tandem mass tag,TMT)技术筛选少精子症患者精子差异表达蛋白质,初步寻找少精子症的潜在生物学标志物,阐释相关的生物学过程及代谢通路,为少精子症的分子机制研究提供新的思路。方法随机选取少精子症患者和正常人精子样本,各30例。应用TMT技术寻找并鉴定差异表达蛋白质,对差异蛋白进行基因本体(gene ontology,GO)富集分析和KEGG通路分析。结果共鉴定1050种差异表达蛋白质,其中561种蛋白质上调表达,489种蛋白质下调表达。GO功能富集分析发现上述差异表达蛋白质参与了终止翻译和核转录mRNA分解代谢过程等生物过程;且主要分布在部分胞质和胞质核糖体中;分子功能是核糖体结构成分和结构分子活性等。KEGG信号通路分析涉及代谢通路、核糖体信号通路、氧化磷酸化信号通路、PI3K-Akt信号通路等。结论差异表达蛋白质的生物信息学有助于少精子症发病机制研究,可作为其分子机制研究的参考和补充。

生物信息学分析鉴定肝细胞癌中的关键基因和信号通路

肝细胞肝癌是死亡率较高的癌种之一。本研究旨在为HCC的发生发展机制研究提供更多数据支持,从而对HCC的基因治疗提供一定的理论基础。从GEO数据库检索下载肝癌患者芯片数据GSE62232,包括10个正常肝脏样本,81个HCC患者的肿瘤样本。用Limma包分析HCC肿瘤组织中与正常肝组织中差异表达基因。随后进行基因本体论(GO)和信号通路(KEGG)富集分析。Cytoscape的MCODE插件用于分析差异基因的蛋白质相互作用关系。并筛选出Hub基因并应用Kaplan-Meier分析其在肝癌患者中的总体存活率情况。筛选得到237个DEGs(82个上调基因和155个下调基因),主要富集在视黄醇代谢通路,P53信号通路和PPAR信号通路。从PPI网络中鉴定出2个关键子网络和29个Hub基因;并得到与肝癌患者预后不良相关的8个基因的生存曲线。本研究可为HCC的发生发展的机制研究和药物靶点提供新的研究方向。

基于网络药理学分析白头翁汤治疗猪腹泻的作用机制

试验利用网络药理学研究方法尝试揭示白头翁汤治疗猪腹泻的活性成分、作用靶点及其基因功能、信号通路的机制。首先在中药系统药理学分析数据库中检索白头翁汤的所有化学成分、作用靶点,进而利用STRING、DAVID、NCBI数据库,Cytoscape软件构建化合物—靶点网络、蛋白质—蛋白质相互作用(PPI)网络、靶点—通路网络,研究白头翁汤治疗猪腹泻的作用机制。通过化合物的口服利用度和类药性筛选得出白头翁汤11个活性化合物,化合物—靶点网络结果显示,11个活性化合物含有63个相应靶点;白头翁汤作用于猪腹泻的PPI网络图包含45个靶点,主要靶点是雌激素受体1(estrogen receptor,ESR1)、CREB结合蛋白(CREB binding protein,CREBBP)、丝裂原活化蛋白激酶1(mitogen-activated protein kinase 1,MAPK1)、雄激素受体(androgen receptor,AR)等,与猪腹泻靶点基因直接相关的靶点是拓扑异构酶Ⅱβ(DNA topoisomeraseⅡ,TOP2B)、ESR1、ESR2、糖皮质激素受体(glucocorticoid receptor,NR3C1)、AR和细胞核受体共激活剂2(nuclear receptor coactivator 2,NCOA2);白头翁汤—猪腹泻PPI网络图关键靶点GO富集条目为5个,其中生物过程、分子功能、细胞组成相关的条目分别有3、1、1个;白头翁汤作用于猪腹泻PPI网络图KEGG信号通路有1条。白头翁汤可能主要通过金鱼草素、掌叶防己碱、8-异戊烯基二氢茆酚-7-葡糖苷、延胡索乙素、足叶草脂素、黄麻苷和8-羟基松脂醇等调控TOP2B、ESR1、ESR2、NR3C1、AR和NCOA2等靶点,基因功能富集于磷脂酶C激活G蛋白偶联受体信号通路、腺苷酸环化酶激活肾上腺素能受体信号通路、DNA模板转录、类固醇结合、细胞膜的组成部分,以及通过KEGG信号通路中神经活性的配体—受体相互作用信号通路来治疗猪腹泻。

基于转录组测序技术研究川芎嗪对急性脊髓损伤模型大鼠基因表达的影响

目的:探讨川芎嗪对急性脊髓损伤(SCI)模型大鼠基因表达的影响。方法:将雄性SD大鼠随机分为假手术组(A组,6只),模型组(B组,不同时间点各6只,共12只)和川芎嗪干预组(C组,不同时间点各6只,共12只)。B、C组大鼠参照改良Allen’s法复制急性SCI模型。造模后,C组大鼠腹腔注射川芎嗪100 mg/kg,A、B组大鼠腹腔注射等容生理盐水,每日1次,持续7 d或14 d(分别记为B7 d、B14 d组和C7 d、C14 d组)。分别于造模前和造模后7、14 d对各组大鼠进行BBB评分,并行脊髓标本苏木精-伊红、尼氏染色观察;采用转录组测序技术分析A组与B组、B组与C组大鼠脊髓标本中的差异表达基因(DEGs),借助基因本体(GO)数据库和KEGG数据库进行GO和KEGG信号通路富集分析。结果:与A组比较,B组大鼠造模后7、14 d的BBB评分均显著降低(P<0.05),其脊髓组织中的神经细胞和尼氏体数量明显减少;与B组比较,C组大鼠上述时间点的BBB评分均显著升高(P<0.05),其脊髓组织中的神经细胞和尼氏体数量有所增多。A组和B7 d组、A组和B14 d组、B7 d组和C7 d组、B14 d组和C14 d组大鼠的DEGs分别有886、1404、70、66个,组间表达变化趋势相反的基因包括Ncmap、Prx、Gabrq、Gabrg2等。各组间DEGs富集的细胞部位、分子功能、生物学过程各有不同,主要涉及溶泡、溶酶体、质膜部分、同型蛋白结合、免疫应答、离子通道活性、免疫反应(A组和B组),基底外侧质膜、外脱氧核糖核酸酶活性、对干扰素γ的反应(B7 d组和C7 d组),以及细胞外区、受体调节活性、含酚化合物代谢过程(B14 d组和C14 d组)等;同时,DEGs富集于细胞因子-细胞因子受体相互作用(A组和B组),细胞黏附分子、补体和凝血级联、Hedgehog信号通路(B7 d组和C7 d组),逆行内源性大麻素信号、神经活性配体-受体相互作用、过氧化物酶体增殖物激活受体信号通路、γ-氨基丁酸(GABA)能突触(B14 d组和C14 d组)等信号通路。结论:川芎嗪对急性SCI模型大鼠的保护作用可能与其参与炎症反应、免疫应答/调节、离子通道、细胞因子-细胞因子受体相互作用、神经活性配体-受体相互作用、GABA能突触活性调节等有关。

少弱精子症患者精子蛋白质组学的生物信息学研究

目的:采用TMT技术筛选少弱精子症患者精子差异蛋白,并通过生物信息学分析,旨在为少弱精子症的研究提供研究方向和理论依据。方法:收集并随机取30例少弱精子症患者和30例正常男性的精液标本,运用TMT技术蛋白质组学分析筛选出少弱精子症患者精子差异表达的蛋白质,并进行基因本体(GO)分析和KEGG信号通路生物信息学分析。结果:通过蛋白质组学技术获得差异蛋白1 199种,其中上调蛋白663种,下调蛋白536种。GO分析结果初步提示差异蛋白主要聚集在核糖体成分、核糖体功能方面。KEGG信号通路分析发现差异蛋白涉及244条信号通路。结论:少弱精子症患者精子差异蛋白涉及复杂的生物过程、分子功能和信号通路,并且蛋白质组学筛查与其生物信息学分析有助于少弱精子症发病机制的研究。