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纤维肌痛综合征生物标记物的筛选及免疫细胞浸润分析
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作者 刘雅妮 杨静欢 +5 位作者 陆慧慧 易玉芳 李智翔 欧阳福 吴璟莉 魏兵 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2025年第5期1091-1100,共10页
背景:纤维肌痛综合征作为常见风湿病,其发病与中枢敏化及免疫异常有关,但具体过程尚未阐明,缺乏特异性诊断标志物,不断探索该病的发病机制具有重要的临床意义。目的:基于加权基因共表达网络分析(WGCNA)等生物信息学方法和机器学习算法... 背景:纤维肌痛综合征作为常见风湿病,其发病与中枢敏化及免疫异常有关,但具体过程尚未阐明,缺乏特异性诊断标志物,不断探索该病的发病机制具有重要的临床意义。目的:基于加权基因共表达网络分析(WGCNA)等生物信息学方法和机器学习算法筛选纤维肌痛综合征潜在的诊断相关标志基因,并分析其免疫细胞浸润特征。方法:对来自基因表达综合数据库(GEO)的纤维肌痛综合征数据集转录谱进行差异分析和WGCNA分析,整合筛选出差异共表达基因,进一步采用机器学习套索回归(LASSO)算法、支持向量机递归特征消除(SVM-RFE)机器学习算法来识别核心生物标志物,并绘制受试者工作特征(ROC)曲线以评估诊断价值。最后,采用单样本基因集富集分析(ssGSEA)和基因集富集分析(GSEA)评估纤维肌痛综合征的免疫细胞浸润情况及通路富集。结果与结论:①对GSE67311数据集按照log2|(FC)|>0,P<0.05的条件进行差异分析后获得8个下调的差异表达基因;进行WGCNA分析后获得正相关性最高(r=0.22,P=0.04)的模块(MEdarkviolet)内含基因497个,负相关性最高(r=-0.41,P=6×10-5)的模块(MEsalmon2)内含基因19个;将差异表达基因与WGCNA的2个高相关性模块基因取交集,获得7个基因。②对上述7个基因进行LASSO回归算法筛选出4个基因,进行SVM-RFE机器学习算法筛选出5个基因,两者取交集后确定了3个核心基因,分别为重组1号染色体开放阅读框150蛋白(germinal center associated signaling and motility like,GCSAML)、整合素β8(Integrin beta-8,ITGB8)和羧肽酶A3(carboxypeptidase A3,CPA3);绘制3个核心基因的ROC曲线下面积分别为0.744,0.739,0.734,提示均具有很好的诊断价值,可作为纤维肌痛综合征的生物标志物。③免疫浸润分析结果显示,与对照组相比纤维肌痛综合征患者记忆B细胞、CD56 bright NK细胞和肥大细胞显著下调(P<0.05),且与上述3个生物标志物显著正相关(P<0.05)。④富集分析结果提示,纤维肌痛综合征的富集途径包括9条,主要与嗅觉传导、神经活性配体-受体相互作用及感染等通路密切相关。⑤上述结果显示,纤维肌痛综合征的发生发展与多基因参与、免疫调节异常及多个通路失调有关,但这些基因与免疫细胞之间的相互作用,以及它们与各通路之间的关系尚需进一步研究。 展开更多
关键词 纤维肌痛综合征 生物信息学 机器学习 免疫浸润 加权基因共表达网络分析 套索回归 支持向量机递归特征消除算法 单样本基因集富集分析 基因集富集分析
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PCNA在子宫内膜癌组织中的表达及临床意义
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作者 郑春兰 王文文 +5 位作者 何政霞 张婵丽 唐智华 王艳 马骞 郭红军 《河南医学研究》 CAS 2024年第4期577-582,共6页
目的探讨增殖细胞核抗原(PCNA)基因在子宫内膜癌(UCEC)组织中的表达及与临床病理特征及潜在的生物学功能的关系。方法通过肿瘤基因组图谱(TCGA)数据库获取PCNA mRNA在UCEC中的表达数据及相关病理参数。收集2020年1月至2022年12月通过术... 目的探讨增殖细胞核抗原(PCNA)基因在子宫内膜癌(UCEC)组织中的表达及与临床病理特征及潜在的生物学功能的关系。方法通过肿瘤基因组图谱(TCGA)数据库获取PCNA mRNA在UCEC中的表达数据及相关病理参数。收集2020年1月至2022年12月通过术后病理确诊的UCEC组织标本20例和正常内膜组织标本20例。免疫组化技术检测PCNA蛋白在上述组织中的表达。采用单因素Cox回归、多因素Cox回归分析PCNA基因在UCEC患者中的预后价值。利用TIMER数据库分析PCNA基因与免疫细胞浸润的关系。利用基因集富集分析(GSEA)预测PCNA表达的相关通路。利用STRING在线分析以PCNA为中心相关蛋白之间的相互作用。结果PCNA基因mRNA和编码蛋白在UCEC组织中表达水平上调(P<0.001),且具有诊断价值。免疫组化染色显示,PCNA蛋白在UCEC细胞核中高表达。Cox回归分析结果显示年龄、临床分期、主要治疗结果、病理分级、残留组织、组织学分级、肿瘤侵袭度、放射治疗可作为UCEC潜在的预后因素。PCNA表达水平与免疫浸润细胞的丰度相关。GSEA预测结果显示PCNA高表达富集于细胞周期、同源重组、DNA修复等通路。结论PCNA基因可能是UCEC潜在的诊断和预后标志物。 展开更多
关键词 增殖细胞核抗原 子宫内膜癌 基因集富集分析 免疫细胞浸润
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蒙药经典方剂肉豆蔻-5对心肌梗死的保护作用及机制研究
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作者 张瑶 付贺青 +3 位作者 刘晶 聂慧娟 董玉 刘天龙 《中国药业》 CAS 2024年第9期68-74,共7页
目的探讨蒙药经典方剂肉豆蔻-5对心肌梗死(MI)模型大鼠的保护作用及机制。方法将50只大鼠分为空白对照组(A组),模型对照组(B组),肉豆蒄-5高、中、低剂量干预组(C1组、C2组、C3组),各10只。除A组外,B组、C1组、C2组、C3组大鼠通过冠脉左... 目的探讨蒙药经典方剂肉豆蔻-5对心肌梗死(MI)模型大鼠的保护作用及机制。方法将50只大鼠分为空白对照组(A组),模型对照组(B组),肉豆蒄-5高、中、低剂量干预组(C1组、C2组、C3组),各10只。除A组外,B组、C1组、C2组、C3组大鼠通过冠脉左前降支(LAD)结扎构建MI模型。C1组、C2组、C3组大鼠分别灌胃0.27,0.54,1.08 g/kg肉豆蔻-5,A组和B组大鼠灌胃等量羧甲基纤维素钠。通过检测大鼠左室射血分数(LVEF),心肌组织2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)染色、Masson染色及外周血心肌损伤标志物肌酸激酶脑型同工酶(CK-MB)和乳酸脱氢酶(LDH)水平,评价肉豆蔻-5对MI模型大鼠的保护作用。对大鼠心肌组织进行蛋白质组学检测及蛋白基因集富集分析(GSEA),明确肉豆蔻-5保护MI的作用机制。结果与B组比较,C1组大鼠的LVEF均显著升高(P<0.05);C1组、C2组大鼠的LDH和CK-MB水平均显著降低(P<0.05),心肌梗死面积占比显著缩小(P<0.05),心肌纤维化程度显著降低(P<0.05)。心肌组织蛋白质组学检测结果显示,与B组比较,C1组大鼠心肌组织中分别有522个和270个蛋白显著高表达和低表达(P<0.05)。维恩图显示,肉豆蔻-5能逆转MI模型大鼠心肌组织中169个蛋白而发挥对MI的保护作用。169个蛋白GSEA结果显示,代谢通路、氧化磷酸化通路、非酒精性脂肪肝通路、阿尔茨海默病通路、帕金森病通路被显著富集(P<0.05),其中代谢通路(EnrichmentScore=0.4538,P=0.0037)和氧化磷酸化通路(EnrichmentScore=0.4928,P=0.044)与心脏功能密切相关。结论肉豆蔻-5对MI的保护作用与调控心肌代谢有关。 展开更多
关键词 肉豆蔻-5 心肌梗死 基因集富集分析 氧化磷酸化 代谢通路 作用机制
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着丝粒蛋白U在结直肠癌患者肠组织中的表达情况及临床意义
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作者 王若淳 黄伟 +7 位作者 葛思佳 陈婧 宣晗 颜杨 姜佳炜 肖明兵 陆翠华 刘肇修 《中国现代医生》 2024年第11期1-6,共6页
目的旨在探讨着丝粒蛋白U(centromere protein U,CENPU)在结直肠癌患者肠组织中的表达情况,并结合生物信息学分析其表达水平对结直肠癌患者预后的影响。方法通过实时荧光定量聚合酶链反应(quantitative real time polymerase chain reac... 目的旨在探讨着丝粒蛋白U(centromere protein U,CENPU)在结直肠癌患者肠组织中的表达情况,并结合生物信息学分析其表达水平对结直肠癌患者预后的影响。方法通过实时荧光定量聚合酶链反应(quantitative real time polymerase chain reaction,qRT-PCR)、蛋白质免疫印迹(Western blot,WB)法以及免疫组织化学染色(immunohistochemistry,IHC)实验验证CENPU在组织中的表达情况。结合患者临床病例资料,通过单因素和多因素Cox回归分析CENPU的表达与结直肠癌患者临床病例参数的相关性;然后通过绘制受试操作者操作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线和Kaplan-Meier生存曲线,探究CENPU的表达对结直肠癌患者预后的预测作用。最后,通过生物信息学分析CENPU的表达对结直肠癌疾病进展影响的可能分子机制。结果通过qRT-PCR、WB法以及IHC实验均发现,与正常组织比较,CENPU在结直肠癌患者癌组织中表达显著升高。Cox回归分析表明CENPU的表达与患者的年龄和TNM分期显著相关,是影响患者预后的危险因素。Kaplan-Meier生存曲线分析表明:CENPU高表达的结直肠癌患者的生存率显著降低。ROC曲线结果表明:基于CENPU的表达建立的模型具有较高的预测结直肠癌患者预后的能力。生物信息学分析结果表明:CENPI、CENPN、CENPD、CENPK、CENPP、CENPM、CENPQ、CENPH、NDC80以及ITGB3BP这10个基因与CENPU基因具有相互作用关系;CENPU参与DNA修复、MYC/TARGETS/V1以及PI3K/AKT/MTOR等信号通路。结论结直肠癌患者癌组织中高表达的CENPU与患者的不良预后显著相关,提示CENPU有望成为结直肠癌患者早期诊断及预测预后的潜在靶点。 展开更多
关键词 结直肠癌 着丝粒蛋白U 富集分析
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基于基因集富集分析阐释补肺益肾方抑制巨噬细胞炎症反应机制
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作者 关庆洲 赵鹏 +4 位作者 田燕歌 李康沉 彭岩 郭弘妍 李建生 《世界科学技术-中医药现代化》 CSCD 北大核心 2024年第6期1490-1496,共7页
目的从通路水平探究慢性阻塞性肺疾病有效方药补肺益肾方的干预机制。方法采用LPS诱导巨噬细胞建立炎症反应模型。基于基因集富集分析(Gene set enrichment analysis,GSEA)方法,筛选巨噬细胞炎症反应相关通路,通过富集评分(Normalized e... 目的从通路水平探究慢性阻塞性肺疾病有效方药补肺益肾方的干预机制。方法采用LPS诱导巨噬细胞建立炎症反应模型。基于基因集富集分析(Gene set enrichment analysis,GSEA)方法,筛选巨噬细胞炎症反应相关通路,通过富集评分(Normalized enrichment score,NES)筛选药物干预后发生逆转的通路,揭示补肺益肾方及其配伍的干预机制。结果补肺益肾方所含中药的NES为-1377.23,其中补肾配伍的为-485.07、活血配伍的为-351.86、化痰配伍的为-303.71、益气配伍的为-236.59;补肺益肾方显著逆转的通路为213条,其中活血配伍的为184条、补肾配伍的为147条、化痰配伍的为134条、益气配伍的为133条,逆转率分别为75.41%、60.25%、54.92%、54.51%。TGF-βproduction等90条通路在4个配伍中均被显著逆转。Positive regulation of cytokine production involved in inflammatory response等为配伍特异性逆转通路。结论补肺益肾方各配伍组逆转炎症信号通路的强度依次为补肾、活血、化痰、益气配伍,逆转通路数量依次为活血、补肾、化痰、益气。补肺益肾方可通过调控各配伍共性及特异性逆转通路干预炎症反应。 展开更多
关键词 慢性阻塞性肺疾病 补肺益肾方 巨噬细胞 炎症反应 基因集富集分析
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基于GEO数据库的慢性自发性荨麻疹基因集富集及免疫细胞浸润分析
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作者 韩露 周扬 +3 位作者 万月 管宁 方如男 李建红 《中国免疫学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1405-1410,I0001,共7页
目的:基于基因表达数据库(GEO)对慢性自发性荨麻疹(CSU)表达谱芯片数据筛选差异表达基因并进行基因集富集分析(GSEA)和免疫细胞浸润分析,深入了解CSU的发病机制。方法:从GEO数据库中获取GSE72541芯片数据,利用R软件获取差异表达基因并... 目的:基于基因表达数据库(GEO)对慢性自发性荨麻疹(CSU)表达谱芯片数据筛选差异表达基因并进行基因集富集分析(GSEA)和免疫细胞浸润分析,深入了解CSU的发病机制。方法:从GEO数据库中获取GSE72541芯片数据,利用R软件获取差异表达基因并构建蛋白质相互作用(PPI)网络;利用GSEA软件进行基因本体论(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析;利用ssGSEA方法对表达谱进行免疫细胞浸润分析。结果:与血小板活化及其功能密切相关的基因在CSU血清中上调,与Th1细胞趋化相关的基因在CSU血清中下调;与凝血级联反应、血管通透性的调节、免疫及炎症反应以及神经精神的调控等方面相关的生物过程及信号通路在CSU组上调;免疫细胞浸润分析显示活化的B细胞、未成熟B细胞、滤泡辅助性T细胞以及Th2细胞在CSU组显著下调。结论:血小板活化、凝血级联反应与Th1/Th2免疫细胞失衡在CSU的发病中有重要意义。 展开更多
关键词 慢性自发性荨麻疹 基因集富集分析 免疫细胞浸润 凝血级联反应 自身免疫 TH1/TH2细胞
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应用加权基因共表达网络分析识别肝细胞癌发生和进展过程中关键通路和基因作用研究
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作者 徐思洁 秦浩 张振华 《实用肝脏病杂志》 CAS 2024年第4期599-602,共4页
目的探讨肝细胞癌(HCC)发生进展过程中功能富集通路和关键基因表达。方法从基因表达数据库(GEO)下载HBV感染不同阶段和正常对照肝脏转录组数据,构建基因网络并使用加权基因共表达网络分析(WGCNA)将基因分类为不同的模块,对相关模块中的... 目的探讨肝细胞癌(HCC)发生进展过程中功能富集通路和关键基因表达。方法从基因表达数据库(GEO)下载HBV感染不同阶段和正常对照肝脏转录组数据,构建基因网络并使用加权基因共表达网络分析(WGCNA)将基因分类为不同的模块,对相关模块中的基因进行富集分析。应用GEO数据集进一步验证重要基因水平。结果共6145个组间差异基因参与构建加权基因共表达网络,被分为9个模块,进一步描绘了从肝脏早期病变到肿瘤的进化轨迹,从正常组织到癌组织过程中的细胞增殖、DNA损伤修复和细胞衰老相关通路线性激活;随疾病进展,脂质代谢和凝血等肝脏功能相关通路逐渐受到抑制;在肿瘤发生前,慢性炎症期免疫相关通路被激活,后期逐渐趋向于抑制状态;共鉴定出3个重要衰老相关基因,即CCNA2、UBE2C和ANAPC1,并在外部数据集验证了这3个基因水平变化;进一步分析显示上述3个基因水平与肝癌患者不良预后密切相关(P<0.05)。结论通过生物信息学分析,我们初步确定了肝癌发生和进展过程中潜在途径和重要参与基因,为诊断和治疗干预提供了潜在的靶标。 展开更多
关键词 肝细胞癌 加权基因共表达网络分析 基因集富集分析 癌发生机制
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量化肿瘤浸润免疫细胞的分析方法研究进展
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作者 王建平 霍子天 +1 位作者 秦钧 白明泽 《生命科学研究》 CAS 2024年第2期143-151,共9页
免疫细胞一直被认为是维持机体平衡的重要调节因子,对肿瘤浸润免疫细胞进行量化分析有望揭示免疫系统在肿瘤中的多方面作用。本文总结了量化肿瘤浸润免疫细胞的计算方法及相关的分析工具,包括基于标志基因富集分析方法和反卷积分析方法... 免疫细胞一直被认为是维持机体平衡的重要调节因子,对肿瘤浸润免疫细胞进行量化分析有望揭示免疫系统在肿瘤中的多方面作用。本文总结了量化肿瘤浸润免疫细胞的计算方法及相关的分析工具,包括基于标志基因富集分析方法和反卷积分析方法开发的算法模型与工具,列举了它们在揭示疾病发病机制以及药物治疗反应、确定肿瘤潜在生物标志物、辨别肿瘤免疫分型中的应用,提出了它们当前存在的局限性,并针对这些局限性问题进行了分析和展望,以促进该领域的发展。 展开更多
关键词 肿瘤 肿瘤浸润免疫细胞(TIC) 基因集富集分析(GSEA) 反卷积
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骨质疏松症铜死亡基因的免疫浸润分析及潜在中药预测
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作者 宋世雷 陈跃平 《湖南中医药大学学报》 CAS 2024年第6期1100-1109,共10页
目的通过分析铜死亡基因在骨质疏松症(osteoporosis,OP)免疫浸润中的作用,探索与OP相关的免疫细胞、免疫功能、生物标志物和潜在治疗中药。方法从GEO数据库检索下载OP数据集,对其进行标准化处理和消除批次效应后合并。提取数据集中铜死... 目的通过分析铜死亡基因在骨质疏松症(osteoporosis,OP)免疫浸润中的作用,探索与OP相关的免疫细胞、免疫功能、生物标志物和潜在治疗中药。方法从GEO数据库检索下载OP数据集,对其进行标准化处理和消除批次效应后合并。提取数据集中铜死亡的相关基因后,进行免疫浸润分析并构建风险模型,对铜死亡基因进行富集分析和中药预测。结果(1)对GSE13850、GSE56116、GSE56815、GSE230665数据集合并后筛选出18个铜死亡基因;(2)树突状细胞、B细胞、CD8+T细胞等在细胞浸润中占比较高,免疫细胞功能主要表现为抗原呈递共抑制、Ⅰ型干扰素反应、Ⅱ型干扰素反应等;(3)与健康对照组相比,巨噬细胞与未成熟树突状细胞在OP患者组中呈现高表达,而滤泡辅助性T细胞在健康对照组中显著表达;(4)SLC31A1等13个铜死亡基因与OP免疫浸润相关,其中,SLC31A1最有可能是导致OP的风险因子;(5)OP的进展涉及乙酰辅酶A生物合成与代谢等生物过程,与脂肪酸代谢、三羧酸循环等通路相关;(6)共筛选出鱼鳔胶等10味重要中药,四气多属温、平,五味多属甘,归肾、脾经,功效多为补气、健脾、补肾、活血、行气和止痛。结论铜死亡基因可能通过干预免疫细胞和功能参与OP的进展。SLC31A1等铜死亡基因可能有助于阐释OP的发病机制,并成为潜在的生物学标志物及治疗靶点,鱼鳔胶等中药可能是防治OP潜在分子药物的来源。 展开更多
关键词 铜死亡 骨质疏松症 免疫浸润 单样本基因集富集分析 中药预测
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外周血单个核细胞SORT1基因检测在小儿脓毒血症诊断中的临床意义
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作者 李彦 王进朝 张根豪 《临床检验杂志》 CAS 2024年第7期492-496,共5页
目的探讨分拣蛋白1(sortilin 1,SORT1)基因作为小儿脓毒血症新的诊断生物学标志物的临床应用价值。方法从GEO数据库中获取了3个小儿脓毒血症相关的微阵列数据集(GSE13904、GSE26378和GSE26440),分析SORT1基因在正常样本和脓毒血症样本... 目的探讨分拣蛋白1(sortilin 1,SORT1)基因作为小儿脓毒血症新的诊断生物学标志物的临床应用价值。方法从GEO数据库中获取了3个小儿脓毒血症相关的微阵列数据集(GSE13904、GSE26378和GSE26440),分析SORT1基因在正常样本和脓毒血症样本中的表达差异,并利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)在65例临床外周血样本中对其进行验证。使用基因集富集分析(GSEA)探讨SORT1基因相关的分子机制和生物学过程。结果在GSE13904、GSE26378、GSE26440数据集和临床外周血样本中,SORT1基因在脓毒血症样本中的表达水平均高于正常样本。与常用的炎症指标如降钙素原(PCT)、C反应蛋白(CRP)、白细胞(WBC)和中性粒细胞百分比(Neu%)相比,SORT1基因对小儿脓毒血症具有更高的诊断效能(AUCROC=0.863)。此外,SORT1基因可通过TNF-α/NF-κB信号通路参与小儿脓毒血症的发生、发展。结论SORT1基因对小儿脓毒血症具有一定的诊断价值,但需要在临床工作中进一步证实。 展开更多
关键词 小儿脓毒血症 分拣蛋白1基因 ROC曲线 基因集富集分析
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细胞外基质相关基因预后模型在脑胶质瘤中预测预后能力分析
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作者 贾牧原 刘羽阳 +7 位作者 胡文涛 陈俊燚 张洪俊 龚欢欢 吴剑慧 任博文 刘嘉霖 陈凌 《国际神经病学神经外科学杂志》 2024年第2期35-47,共13页
目的构建细胞外基质(ECM)相关基因预后模型,评价其预测胶质瘤患者预后的能力,探索基于该模型的胶质瘤免疫微环境特征。方法基于肿瘤基因组图谱(TCGA)和基因型-组织表达(GTEx)数据库中胶质瘤以及正常脑组织数据,筛选获得差异基因(DEGs);... 目的构建细胞外基质(ECM)相关基因预后模型,评价其预测胶质瘤患者预后的能力,探索基于该模型的胶质瘤免疫微环境特征。方法基于肿瘤基因组图谱(TCGA)和基因型-组织表达(GTEx)数据库中胶质瘤以及正常脑组织数据,筛选获得差异基因(DEGs);基于基因本体论(GO)数据库获取ECM相关基因,基于单因素Cox回归分析获取胶质瘤预后基因。将上述三部分取交集获得重叠候选基因,再经由Lasso分析获取最佳的4基因预后模型,并于TCGA以及中国脑胶质瘤图谱数据库(CGGA)中胶质瘤队列中进行生存分析和Cox回归分析。基于4基因预后模型以及TCGA患者预后数据构建预后列线图,并在CGGA胶质瘤队列中进行验证。最后,基于富集分析、免疫检查点分析以及免疫浸润分析探索4基因预后模型相关的免疫微环境特征。结果22个重叠候选基因经由Lasso分析后获得最佳4基因预后模型,该模型的风险评分能够较好地预测TCGA以及CGGA胶质瘤患者的预后,并且是危险因素。细胞系验证实验中提示U251细胞系(人源胶质瘤细胞)最佳4基因表达均高于HA1800(人源星形胶质细胞),符合TCGA以及CGGA数据库分析结果。基于4基因预后模型构建的预后列线图同样具有较好地预测患者预后的能力。高风险组患者肿瘤组织内具有较高水平的M2型巨噬细胞浸润且免疫检查点相关分子(PD-L1,B7-H3,CTLA4,PD1,TIM3以及LAG3)高于低风险组。结论ECM相关基因模型以及预后列线图均能够较好地预测胶质瘤患者的预后,高风险组患者具有抑制性免疫微环境特征,免疫检查点抑制剂可能是该类患者的潜在治疗方式。 展开更多
关键词 细胞外基质 胶质瘤 基因富集分析 免疫细胞浸润 预后
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水稻花粉小肽锌指蛋白基因OsFLZ13功能研究
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作者 张丽洁 周海宇 +7 位作者 MUHAMMAD Zeshan MUNSIF Ali Shad 杨明冲 李波 韩世健 张翠翠 胡利华 王令强 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期543-555,共13页
FCS样锌指蛋白(FLZ)与植物的生长发育和逆境胁迫反应相关。水稻的FLZ基因家族分析和功能研究较少。本研究利用TBtools对水稻基因组Blast,鉴定到29个OsFLZ家族基因成员,并分析了相关基因位置、基因结构、motif和启动子顺式作用元件等特... FCS样锌指蛋白(FLZ)与植物的生长发育和逆境胁迫反应相关。水稻的FLZ基因家族分析和功能研究较少。本研究利用TBtools对水稻基因组Blast,鉴定到29个OsFLZ家族基因成员,并分析了相关基因位置、基因结构、motif和启动子顺式作用元件等特征。随后,通过水稻CREP数据库研究了FLZ家族成员的全生育期组织表达模式,并发现其中的OsFLZ13基因在开花前的花药中特异高水平表达。随后β-D-葡萄糖苷酸酶(GUS)染色显示,OsFLZ13在花药发育的第8阶段开始表达,并在开花前的第14阶段表达量最高。用CRISPR/Cas9基因编辑获得的突变体植株结实率显著下降。相比野生型中花11的94%结实率,Osflz13-1和Osflz13-2的结实率分别只有44%和36%。本研究表明OsFLZ13参与花药发育以及花粉育性的调控,为进一步研究该基因及其家族基因的功能提供参考,同时对水稻雄性不育利用具有潜在的价值。 展开更多
关键词 水稻 花粉 结实率 FLZ基因家族
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牙髓和牙周韧带间充质干细胞成骨能力差异分析研究
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作者 李欢 苗博 +1 位作者 韩智慧 张保荣 《中国骨质疏松杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1102-1107,1115,共7页
目的探究牙髓间充质干细胞(dental pulp stem cells,DPSCs)和牙周韧带间充质干细胞(periodontal ligament stem cells,PDLSCs)在成骨能力上的差异机制。方法培养人牙髓干细胞和牙周干细胞(分为DPSCs组和PDLSCs组),比较两种干细胞诱导成... 目的探究牙髓间充质干细胞(dental pulp stem cells,DPSCs)和牙周韧带间充质干细胞(periodontal ligament stem cells,PDLSCs)在成骨能力上的差异机制。方法培养人牙髓干细胞和牙周干细胞(分为DPSCs组和PDLSCs组),比较两种干细胞诱导成骨分化能力的差异,通过实时荧光定量PCR检测成骨分化过程中关键转录因子的转录表达差异。同时,从GEO官网下载牙组织单细胞测序数据(GSE161267_RAW),通过比较干细胞亚群占比差异、调控成骨分化基因表达差异及生物学功能富集等揭示两种组织干细胞成骨分化功能差异的原因。结果成骨诱导分化结果显示,DPSCs组茜素红着色较PDLSCs组更深,运用RT-PCR检测成骨分化关键转录因子骨钙素(osteocalcin,OC)、Runt相关转录因子2(runt-related transcription factor 2,RunX2)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、破骨细胞抑制因子(osteoprotegerin,OPG)和骨形态发生蛋白-2(bone morphogenetic protein-2,BMP-2)。结果显示,与PDLSCs组相比,DPSCs组Osteocalin、ALP、RunX2、OPG和BMP-2基因转录水平显著升高(**P<0.01,*P<0.05)。单细胞测序数据分析结果显示,牙周和牙髓组织中干细胞构成比例不同,其中牙周组织中MSC2和MSC3亚群占比多,牙髓组织中MSC1亚群占比多;MSC1中调控成骨分化基因表达显著高于MSC2和MSC3。差异基因生物学功能富集结果显示,MSC1亚群主要表现为成骨分化及参与成骨分化的信号通路。结论DPSCs较PDLSCs有更高的成骨分化功能,是由于DPSCs中成骨分化功能强大的细胞亚群含量高于PDLSCs。 展开更多
关键词 间充质干细胞 成骨诱导分化 碱性磷酸酶 单细胞测序 基因富集分析
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MSTN^(-/-)鲁西黄牛肌肉全转录组共表达网络及转录本富集分析
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作者 强明威 陈星宇 +6 位作者 王桥梦 胡德宝 张林林 李新 丁向彬 郭宏 郭益文 《黑龙江畜牧兽医》 CAS 北大核心 2024年第7期59-67,共9页
为了探究与牛骨骼肌发育相关的共表达网络及核心转录本,挖掘牛骨骼肌在发育过程中的调控转录本,试验采用新的fastp+kallisto+Sleuth分析方法对牛骨骼肌转录组测序数据进行分析,通过转录组测序分析筛选出两组肌肉样本差异表达的RNA,对其... 为了探究与牛骨骼肌发育相关的共表达网络及核心转录本,挖掘牛骨骼肌在发育过程中的调控转录本,试验采用新的fastp+kallisto+Sleuth分析方法对牛骨骼肌转录组测序数据进行分析,通过转录组测序分析筛选出两组肌肉样本差异表达的RNA,对其进行GO功能注释分析和KEGG信号通路富集分析、WGCNA分析和GSEA富集分析。结果表明:转录组测序共鉴定出32919个转录本,按照是否满足|lbFC|≥2、P<0.05的条件共筛选出457个差异表达转录本,其中上调转录本303个,下调转录本154个。457个差异表达转录本共涉及106个GO功能注释条目和14个KEGG信号通路,差异表达转录本主要富集在与细胞周期、细胞生长密切相关的基因功能注释和信号通路中。457个差异表达转录本被划分到显著相关的3个转录本模块,棕色模块有83个转录本,蓝色模块有93个转录本,绿色模块有111个转录本,并且筛选出10个核心转录本。核心转录本多数集中在细胞黏附分子、AMPK信号通路、PI3K-Akt信号通路、肌动蛋白细胞骨架的调节等与细胞周期、细胞生长密切相关的通路中。说明牛骨骼肌发育受基因转录水平调控的影响。 展开更多
关键词 骨骼肌 转录组 转录本 共表达网络分析 基因集富集分析
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肺腺癌中双硫死亡通路相关基因的鉴定及预后模型的建立
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作者 乾静 赵国文 +4 位作者 杨俊俊 徐兴祥 高铭骏 王芳 潘唯 《实用临床医药杂志》 CAS 2024年第14期1-6,43,共7页
目的建立肺腺癌(LUAD)与双硫死亡(DS)通路相关的基因(DPRGs)预后模型,阐明其潜在的生物学机制。方法LUAD相关基因测序及临床信息源于公共数据库。使用基因集变异分析(GSVA)结果与癌症基因组图谱(TCGA)数据集中mRNA表达量的相关性筛选DS... 目的建立肺腺癌(LUAD)与双硫死亡(DS)通路相关的基因(DPRGs)预后模型,阐明其潜在的生物学机制。方法LUAD相关基因测序及临床信息源于公共数据库。使用基因集变异分析(GSVA)结果与癌症基因组图谱(TCGA)数据集中mRNA表达量的相关性筛选DS通路中显著活跃的基因。基于最小绝对收缩和选择算子(LASSO)分析和随机森林(RF)算法筛选出DPRGs,使用多因素Cox回归分析构建风险评分(RS)模型,并通过基因表达综合数据库(GEO)进行验证。根据RS中位数将样本分为高、低风险组并进行分析。建立7个DPRGs的蛋白质-蛋白质互作(PPI)网络,发现与其他蛋白互作关系最多的蛋白是乳酸脱氢酶A(LDHA),并进一步研究其功能及表达情况。结果本研究筛选共得到7个DPRGs:SLC2A1、LDHA、SNAI2、ACO2、FGF12、ANP32B和ST13,由以上基因构建的预后模型验证效能较高。Kaplan-Meier生存分析结果显示,4个数据集中,高风险组LUAD患者的总生存时间与低风险组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。高、低风险组差异表达基因富集分析发现,差异基因于p53信号通路、细胞周期等通路富集。实时定量聚合酶链反应(qRT-PCR)及免疫组织化学法结果表明,与正常组织相比,LUAD组织中LDHA表达水平升高。结论基于DPRGs建立的预测模型能有效预测患者预后,可能为LUAD患者的治疗和预后提供思路。 展开更多
关键词 双硫死亡通路 基因集变异分析 预后模型 肺腺癌 生物学过程 乳酸脱氢酶A
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基于文化基因的江永女书文创家具意象设计研究
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作者 熊婷婷 王南轶 +1 位作者 邱璟 左文 《林产工业》 北大核心 2024年第11期68-72,共5页
江永女书蕴含着丰富的民俗传统和审美思想,通过挖掘其文化基因并探索在家具设计中的运用,能够实现传统与现代的交融,增强文化记忆。本文首先对江永女书进行分析,构建基因图谱,在感性工学的研究框架下,采用问卷调查的方式对代表性的江永... 江永女书蕴含着丰富的民俗传统和审美思想,通过挖掘其文化基因并探索在家具设计中的运用,能够实现传统与现代的交融,增强文化记忆。本文首先对江永女书进行分析,构建基因图谱,在感性工学的研究框架下,采用问卷调查的方式对代表性的江永女书文创家具样本进行评价,进而通过聚类分析得到感性词汇。随后,通过RST粗糙集理论对收集到的感性词汇进行属性约简和重要度计算,得出核心词汇。最后,采用QFD质量功能展开工具,将用户的感性意象转译为江永女书文创家具的设计元素,形成设计方案。综上,在家具设计中融入文化基因进行意象设计,可以加强其文化特色,为家具创新设计提供了可借鉴的路径。 展开更多
关键词 文化基因 江永女书 感性工学 粗糙集理论 文创家具
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基于多层网络控制的个体化癌症驱动基因识别方法
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作者 张桐 张绍武 +1 位作者 李岩 谢明宇 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1711-1726,共16页
目的识别癌症驱动基因,特别是罕见或个体特异性癌症驱动基因,对精准肿瘤学至关重要。考虑到肿瘤间的高度异质性,最近有一些方法尝试在个体水平上识别癌症驱动基因。然而,这些方法大多是将多组学数据整合到单一生物分子网络(如基因调控... 目的识别癌症驱动基因,特别是罕见或个体特异性癌症驱动基因,对精准肿瘤学至关重要。考虑到肿瘤间的高度异质性,最近有一些方法尝试在个体水平上识别癌症驱动基因。然而,这些方法大多是将多组学数据整合到单一生物分子网络(如基因调控网络或蛋白质相互作用网络)中来识别癌症驱动基因,容易忽略不同网络所特有的重要相互作用信息。为了整合不同生物分子网络的相互作用数据,促进癌症驱动基因识别,迫切需要发展一种多层网络方法。方法本文提出了一种多层网络控制方法(PDGMN),利用多层网络识别个体化癌症驱动基因。首先,利用基因表达数据构建针对个体病人的个体化多层网络,其中包括蛋白质相互作用层和基因相互关联层。然后,整合突变数据,对个体化多层网络中的节点进行加权。最后,设计了一种加权最小顶点覆盖集识别算法,找到个体化多层网络中的最优驱动节点集,以提高个体化癌症驱动基因的识别效果。结果在三个TCGA癌症数据集上的实验结果表明,PDGMN在个体化驱动基因识别方面优于其他现有方法,并能有效识别个体病人的罕见癌症驱动基因。特别是,在不同生物分子网络上的实验结果表明,PDGMN能够捕获不同生物分子网络的独有特征,从而改进癌症驱动基因的识别结果。结论PDGMN能有效识别个体化癌症驱动基因,并从多层网络的视角,加深我们对癌症驱动基因识别的理解。本文所用的源代码和数据集可以从https://github.com/NWPU-903PR/PDGMN获取。 展开更多
关键词 多层生物分子网络 多层网络控制 个体化癌症驱动基因 个体化多层网络 最小节点覆盖集
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应用基因集富集分析和加权基因共表达网络分析方法分析类风湿关节炎的枢纽基因及意义 被引量:1
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作者 孙玉敏 宋洁昕 +1 位作者 杨艳梅 杨栋梁 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2023年第11期1787-1795,共9页
背景:用目前的免疫方法检测类风湿关节炎患者的传统血清标志物,仍有30%为阴性;近年发现的血清生物标志物对类风湿关节炎诊断的敏感性和特异性较低,不适于临床推广。目的:应用基因集富集分析和加权基因共表达网络分析方法分析类风湿关节... 背景:用目前的免疫方法检测类风湿关节炎患者的传统血清标志物,仍有30%为阴性;近年发现的血清生物标志物对类风湿关节炎诊断的敏感性和特异性较低,不适于临床推广。目的:应用基因集富集分析和加权基因共表达网络分析方法分析类风湿关节炎枢纽基因及其意义。方法:从GEO数据库下载GSE1919、GSE55235数据集,使用R软件“limma”包初筛差异表达基因、“clusterProfiler”包进行加权基因共表达网络分析,取交集基因作为候选枢纽基因。将结果导入String数据库构建蛋白质相互作用网络,Cytoscape软件cytoHubba插件筛选枢纽基因,并进行基因本体分析、京都基因与基因组百科全书通路富集分析。同时对2个数据集用基因集富集分析方法进行京都基因与基因组百科全书通路分析。结果与结论:①共筛选出10个枢纽基因,其基因本体分析集中在淋巴细胞分化、T细胞分化、质膜信号受体复合物、主要组织相容性复合体蛋白结合等生物学功能;②京都基因与基因组百科全书通路富集于T细胞受体信号通路、Th1辅助细胞和Th2辅助细胞分化、Th17辅助细胞分化、肿瘤细胞程序性死亡-配体1表达和程序性死亡受体1检查点通路及原发性免疫缺陷5条通路;③基因集富集分析2个数据集类风湿关节炎样本发现3条共同通路:哮喘、自身免疫性甲状腺疾病和细胞黏附分子通路显著上调;④受试者工作特征曲线结果显示,5个基因(CD27、IL2RG、CD8A、LCK、NKG7)对诊断类风湿关节炎具有良好的特异性和敏感性(曲线下面积>0.85);⑤CD4可能是多能的基因网络协调员,在免疫反应中发挥重要功能。 展开更多
关键词 关节炎 类风湿 滑膜 基因集富集分析(GSEA) 加权基因共表达网络分析(WGCNA)
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基于生物信息学分析SPP2在肝癌发生过程中的作用
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作者 彭红华 刘杨 宋泽文 《中南大学学报(医学版)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期1779-1792,共14页
目的:分期一致的肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)患者其预后可能不同,其分子生物学机制仍不明确。本研究旨在鉴定影响肝癌预后的关键核心基因。方法:在TCGA-LIHC和GSE14520数据集中,对HCC样本与正常样本、总生存期(overall surv... 目的:分期一致的肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)患者其预后可能不同,其分子生物学机制仍不明确。本研究旨在鉴定影响肝癌预后的关键核心基因。方法:在TCGA-LIHC和GSE14520数据集中,对HCC样本与正常样本、总生存期(overall survival,OS)长与OS短的患者进行差异表达基因分析。采用Kaplan-Meier法结合log-rank检验评价分泌型磷蛋白2(secreted phosphoprotein 2,SPP2)在HCC患者预后中的作用;基因集富集分析(gene set enrichment analysis,GSEA)了解SPP2分层的HCC亚组间富集信号通路的差异;基因本体论(Gene Ontology,GO)和京都基因与基因组数据库(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)分析预测SPP2可能参与的信号分子通路。结果:与正常组织相比,肿瘤组织中分泌的SPP2明显下调,且与长OS相比,短OS肿瘤样本中分泌的SPP2明显下调[表达倍数>2和伪发现率(false discovery rate,FDR)<0.05]。SPP2低表达与较差的临床病理特征相关,如血管侵犯(P=1.6e-05)、较差的肿瘤状态(合并肿瘤)(P=0.021)、较晚期的T期(T3或T4期)(P=4.5e-04)、较晚期的TNM期(Ⅲ 或Ⅳ期)(P=3.1e-04)、较差的预后(较短的生存期)(P=0.002)。基因富集分析表明SPP2可能参与了HCC的代谢稳态以及肝纤维化和肝硬化的发生、发展。结论:SPP2可能抑制肝纤维化和肝硬化的发展以及HCC的肿瘤发生,且SPP2类似物可能是预防肝硬化和肝细胞癌发生的潜在药物。 展开更多
关键词 分泌型磷蛋白2 肝细胞癌 基因集富集分析 肿瘤发生
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雌激素受体相关的乳腺癌复发骨转移差异表达基因的生物信息学分析
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作者 蒋艳萍 秦健 +1 位作者 汪璐 彭亚琴 《医学研究杂志》 2023年第9期46-50,共5页
目的分析与雌激素受体表达有关的乳腺癌复发骨转移差异表达基因,研究其基因功能集富集差异,及其表达水平与雌激素受体表达水平、复发骨转移情况的关联,促进对乳腺癌复发骨转移的了解。方法利用GEO数据库中GSE2034数据集,分析雌激素受体... 目的分析与雌激素受体表达有关的乳腺癌复发骨转移差异表达基因,研究其基因功能集富集差异,及其表达水平与雌激素受体表达水平、复发骨转移情况的关联,促进对乳腺癌复发骨转移的了解。方法利用GEO数据库中GSE2034数据集,分析雌激素受体表达与乳腺癌复发骨转移的关联,利用R软件、GSEA软件等分析获得雌激素受体表达相关的差异表达基因,并分析其与雌激素受体表达情况和乳腺癌复发骨转移情况的相关性。结果雌激素受体的表达与乳腺癌复发骨转移显著有关,并与骨组织代谢有关的基因功能集相关。骨组织代谢相关基因SFRP1、TNFAIP3和NEK1与雌激素受体表达水平、乳腺癌骨复发转移相关。结论雌激素受体的表达水平与乳腺癌复发骨转移有关,可能通过调控骨组织代谢相关基因的表达参与乳腺癌复发骨转移。 展开更多
关键词 雌激素受体 乳腺癌 复发骨转移 基因富集分析
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