基于生物信息学筛选阿尔茨海默病核心基因及其功能分析

目的 筛选阿尔茨海默病(Alzheimer’s Disease,AD)核心基因并对其进行功能分析,为确定早期诊断标志物提供参考依据。方法 从公共数据平台NCBI-GEO DataSets中下载基因芯片数据集GSE5281,使用R/Bioconductor统计语言筛选出与AD相关的差异表达基因(DEGs);使用DAVID 6.8生物信息学资源数据库进行GO功能注释和KEGG通路富集分析;使用STRING数据库和Cytoscape 3.8.2软件进行蛋白质-蛋白质相互作用(PPT)网络分析。结果 筛选出DEGs共1037个,其中上调312个,下调725个。DEGs编码蛋白的PPI网络含节点979个,边596条;CytoHubba插件MCC法构建模块筛选出10个候选关键基因,GO分析结果显示,主要富集于线粒体电子传递NADH到泛醌、线粒体呼吸链复合体Ⅰ组装、线粒体电子传递泛醌到细胞色素c等7个生物过程;主要富集于线粒体内膜、呼吸链复合体Ⅰ,呼吸链复合体Ⅲ等7个细胞成分;主要富集于NADH脱氢酶(泛醌)活性、泛醌-细胞色素-C还原酶活性、NADH脱氢酶活性等9个分子功能;主要富集在氧化磷酸化(hsa00190)、代谢途径(hsa01100)、帕金森病(hsa05012)、阿尔茨海默病(hsa05010)等7条信号通路。其中枢纽基因(Hub基因)为NDUFAB1、UQCRC2、UQCRC1。结论 关键核心基因为NDUFAB1、UQCRC2、UQCRC1,可能是AD发生发展的潜在靶点。

高通量测序技术筛选铝矿区认知障碍老年人群外周血circRNAs的差异表达谱及分析

目的通过高通量测序技术筛选铝致认知障碍人群和正常人血液中差异表达的环状RNA(circRNA),以探讨circRNA在铝致认知障碍中的作用。方法运用简易智力状态检查量表(mimi-mental state examination,MMSE)判断铝矿区老年人群认知水平,采集血液并测定血铝含量,选取高血铝水平认知正常人群为对照组(NC组),高血铝水平认知功能障碍人群为实验组(CI组),基于高通量测序技术获得差异表达的circRNA,运用生物信息学方法对上调最显著的circRNA可能结合的微小RNA(miRNA)及其可能参与铝致认知障碍的调控通路进行预估。结果研究人员共收集十二个老年人的血液样品,其中3例高血铝认知正常,3例高血铝认知障碍,共筛查出差异表达的circRNA 539个,其中在CI组上调最突出的四种circRNA,依次为novel_circ_000349、novel_circ_004316、novel_circ_011663、novel_circ_017724,对其中结合匹配值最高的16个miRNA家族位点进行了分析,GO分析显示这些靶基因与转录调控、神经元的生长发育及神经系统的发展相关,KEGG分析表明其与多条认知功能障碍通路有关。结论本研究筛选到的circRNA以及与之结合的miRNA可能与铝致认知障碍的发生发展相关,可以此为靶点进行后续相关的研究,并为铝致认知障碍发病机制提供基础信息。

浅谈医学研究生课程思政的价值意蕴

医学研究生是未来医学教育或医学科学研究的中坚力量,在医学研究生课程教学中融入课程思政元素可引起研究生的共鸣,在学习过程中潜濡默化地增强学生的四个自信,振奋学生的爱国主义精神,激发学生的学习兴趣,对于肩负救死扶伤重任或医学教育的医学研究生来说尤为重要。因此,研究生“课程思政”是值得深入探索和尝试的有益之举。本文从家国情怀、品格塑造、医学伦理观、医学科学精神四个方面来讨论医学研究生课程思政的价值意蕴。

基于生物信息学方法双芯片联合分析阿尔茨海默病海马相关差异基因的研究

目的利用生物信息学筛选阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)海马组织的差异表达基因(DEGs),分析DEGs的生物学功能和信号通路,为AD的诊断、治疗靶点的筛选提供参考。方法利用GEO(gene expression omnibus)数据库下载基因芯片GSE48350、GSE5281,使用数据库GEO2R工具在线分析,以P<0.05,|logFC>1|为条件筛选差异基因,筛选出与AD海马组织相关的DEGs,通过制作维恩图取交集获得两个芯片共同DEGs;使用R语言enrichGO函数对筛选出来的DEGs进行基因本体论(GO)功能富集分析;在Metascape网站做京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路分析;使用STRING数据库和Cytoscape3.9.1软件进行蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络分析。把筛选出来的共同DEGs作为关键基因,通过Cytoscape3.9.1软件中插件Mcode和CytoHubba分析后,按照节点度值大小排序,将前四个基因视为核心基因。最后,通过TargetScan与miRanda数据库评估核心基因相关的miRNA,并选用基因芯片GSE129053进行验证,构建核心基因的miRNA-mRNA调控网络。结果两个基因芯片共有67个DEGs,其中上调基因36个,下调基因31个。GO分析结果显示,主要富集在生物过程中为突触囊泡介导的运输、神经元突触囊泡循环、网格蛋白介导的突触囊泡内吞机制等;在细胞定位中主要的过程有胞外囊泡、突触小泡等;分子功能主要过程有网格蛋白结合、葡萄糖的跨膜转运活性等。KEGG通路富集分析结果显示,DEGs富集在甲状腺激素信号通路(hsa04919);DEGs编码蛋白的PPI网络含节点10个;运用Cytoscape中CytoHubba插件和Mcode插件,把筛选出来的共同基因作为关键基因,前四个基因视为核心基因,分别为SNAP-25、SNAP-91、STMN2、GAP43,可以发现hsa-miR-153-3p关联的靶基因最多。结论AD患者海马组织中关键的核心基因为SNAP-25、SNAP-91、STMN2、GAP43,hsa-miR-153-3p可能通过调控其靶基因SNAP-25、STMN2在AD患者海马组织中发挥重要作用,为AD的诊断和治疗提供了候选靶点。