莱芜猪GPx4基因在不同组织中的表达规律研究

为研究GPx4基因mRNA在莱芜猪不同组织中的差异表达规律,探讨该基因与地方猪种抗氧化性能的关系。本研究以5头莱芜猪为实验材料,提取10种组织的总RNA,应用实时荧光定量PCR技术,检测GPx4基因在莱芜猪不同组织的mRNA相对表达量。实时荧光定量PCR研究结果显示:GPx4基因在莱芜猪各组织中均有表达,组织之间的相对表达量存在显著差异(P<0.05);GPx4基因在莱芜猪脑、心、肝、脾等组织高丰度表达,并且极显著地高于其他组织中的表达量(P<0.01)。GPx4基因在不同组织中的表达水平由高到低依次为:肌肉>脊髓、大肠、背膘、小肠>肺,差异显著(P<0.05)。

基于数据库探索GPX4基因在泛癌中的潜在价值

目的探索介导肿瘤铁死亡过程中的关键基因GPX4在泛癌中的潜在价值。方法采用UALCAN和TIMER数据库分析GPX4基因的mRNA表达水平;cBioPortal分析GPX4在泛癌中的基因变异情况;GEPIA分析GPX4表达与患者生存之间的关系;LinkedOmics分析靶向调控GPX4基因表达的MIR种类及KEGG通路分析;TIMER和GEPIA数据库研究GPX4基因与免疫细胞浸润的相关性及与免疫细胞标记基因的相关性。结果GPX4基因在15种肿瘤组织中异常表达,12种癌组织中存在变异,其表达与结肠癌(COAD)、胃癌(STAD)及甲状腺癌(THCA)患者生存期相关,MIR-503及MIR-127共同正向调节COAD、STAD及THCA中GPX4的表达,14种MIR共同负向调节GPX4表达。在COAD、STAD及THCA中,GPX4参与氧化磷酸化、磷脂酰肌醇信号系统、赖氨酸退化、谷胱甘肽代谢、JAK-STAT信号通路及MicroRNAs调节等过程。在THCA中,GPX4与B细胞、CD4^(+)T、CD8^(+)T细胞及巨噬细胞浸润水平有相关性。结论GPX4基因的表达、突变及调节与COAD、STAD及THCA的发生发展、患者的预后、肿瘤免疫有一定的相关性,为进一步研究其在泛癌中的作用奠定了基础。

CA9作为激素性股骨头坏死中软骨铁死亡特征基因的生物信息学鉴定

背景:激素性股骨头坏死中骨代谢的紊乱与铁死亡密切相关,同时激素性股骨头坏死的病理过程中伴随着软骨的损伤与退变。但关于铁死亡与软骨之间的关系和具体调控靶点尚不明确。目的:运用生物信息学和机器学习方法筛选靶向软骨的铁死亡特征基因,探究铁死亡与软骨之间的关系,为研究和治疗激素性股骨头坏死提供新的思路与方法。方法:通过GEO数据库和FerrDb数据库下载相关疾病数据集和铁死亡相关基因,采用R语言对疾病数据集进行归一化处理和差异分析,筛选出铁死亡相关差异基因。对铁死亡相关差异基因进行GO功能富集分析和KEGG信号通路富集分析,同时根据铁死亡相关差异基因的PPI网络和机器学习方法筛选铁死亡特征基因。最后,将兔子分为正常组和模型组,正常组给予相同剂量的生理盐水模拟造模药物,模型组采用改良马血清联合注射用甲泼尼龙构建兔激素性股骨头坏死模型,造模成功后,验证不同组别间特征基因的表达,分析软骨中铁死亡的表型。结果与结论:①通过对数据集的归一化处理和差异分析,最终获得1315个差异表达基因,通过FerrDb数据库获取379个铁死亡相关基因。二者取交集后,最终获得19个铁死亡差异表达基因。②GO分析铁死亡相关差异基因主要涉及细胞迁移和细胞对氧化应激反应等生物过程;涉及激酶复合物、氨基酸复合体和细胞质膜等细胞组分;涉及激酶活性、受体活性和蛋白结合等分子功能。KEGG分析铁死亡相关差异基因主要在FoxO信号通路、血管内皮生长因子信号通路和FcγR介导的吞噬作用中富集。③通过PPI网络和机器学习筛选出铁死亡特征基因CA9。④特征基因的GSEA分析发现,CA9在脂肪酸代谢、O-GlcNAc糖基化修饰等生物过程中上调表达,而在神经活性配体受体相互作用方面被抑制。⑤RT-PCR和Western blot检测结果显示,与正常组对比,模型组中的ACSL4,CA9 mRNA和蛋白表达水平显著增高(P<0.05),SLC7A11和GPX4 mRNA和蛋白表达水平显著降低(P<0.05),与数据集中特征基因的表达水平吻合。结果表明,激素性股骨头坏死的软骨与铁死亡密切相关,靶向特征基因CA9可以为研究和治疗激素性股骨头坏死提供一定的思路与方向。

缺血性脑卒中铁死亡特征基因NFE2L2的鉴定与验证

背景:铁死亡与缺血性脑卒中的发病密切相关,靶向铁死亡是一种治疗缺血性脑卒中有前景的方案,但具体调控靶点尚不明确。目的:通过生物信息学和机器学习方法筛选缺血性脑卒中铁死亡相关特征基因,并通过细胞实验进行验证,探讨铁死亡在缺血性脑卒中的作用。方法:基于GEO数据库和FerrDb数据库选取符合条件的缺血性脑卒中相关数据集和铁死亡表达数据集,通过t检验筛选铁死亡相关差异基因。对铁死亡相关差异基因进行GO功能富集分析与KEGG信号通路富集分析。通过PPI网络分析和机器学习筛选缺血性脑卒中铁死亡的特征基因,利用ROC分析和GSEA分析探究特征基因的准确性和生物功能。然后进行细胞实验,将HT22细胞分为对照组与缺血性脑卒中组,对照组不作任何干预,缺血性脑卒中组加入0.1 mol/L的H_(2)O_(2)干预24 h诱导细胞氧化应激和铁死亡,通过实时荧光定量RT-PCR和Western Blot验证铁死亡的发生和特征基因表达。结果与结论:(1)共获取45个铁死亡相关差异基因,GO和KEGG富集分析发现差异基因与氧化应激、自噬、铁死亡、脂肪细胞因子信号通路和线粒体代谢密切相关。(2)通过PPI网络中的MCODE插件和cytoHubba插件与机器学习中的LASSO算法和SVM-RFE算法共鉴定出1个铁死亡特征基因核因子E2相关因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2,NFE2L2)。(3)对NFE2L2进行ROC曲线分析,发现在训练集和验证集中构建的诊断预测模型具有良好的准确性与特异性;对NFE2L2进行GSEA分析,发现特征基因通过免疫、炎症反应、氨基酸代谢及神经因子调控等方面参与缺血性脑卒中发病机制的调控。(4)细胞实验的RT-PCR和Western Blot分析表明,与对照组对比,缺血性脑卒中组中的酰基辅酶A合成酶长链家族成员4 mRNA和蛋白表达水平显著增高(P<0.05),谷胱甘肽过氧化物酶4 mRNA和蛋白表达水平显著降低(P<0.05);与对照组对比,缺血性脑卒中组中特征基因NFE2L2 mRNA和蛋白表达水平显著增高(P<0.05)。(5)上述结果证实,缺血性脑卒中与铁死亡密切相关,靶向特征基因NFE2L2可以为研究和治疗缺血性脑卒中提供一定的思路与方向。

小鼠林蛙油灌胃后其肝组织中Gpx4基因的表达规律研究

为了验证林蛙油抗氧化、抗衰老的作用,试验以小鼠为动物模型,通过直接灌胃的方法,同时利用Real-time PCR的方法分析小鼠肝脏组织中抗氧化相关基因Gpx4的时空表达规律。结果表明:林蛙油能使小鼠肝组织中抗氧化基因Gpx4表达量明显增加,并且对老年鼠的影响大于青年鼠。说明林蛙油对老年鼠的抗氧化、抗衰老作用明显。

林蛙油灌胃小鼠后其脾脏组织中Gpx4基因的表达规律研究

为了验证林蛙油抗氧化、抗衰老的作用,试验以小鼠为动物模型,利用Real-time PCR方法分析小鼠脾脏组织中抗氧化相关基因Gpx4的时空表达规律。结果表明:林蛙油能使小鼠脾脏组织中抗氧化基因Gpx4表达量明显增加,并且对老年鼠的影响大于青年鼠。说明林蛙油对老年鼠的抗氧化、抗衰老作用明显。

硒对硒蛋白-谷胱甘肽过氧化物酶基因表达及其酶活性的调节

本文根据国内外研究现状详细综述了硒调节细胞型谷胱甘肽过氧化物酶(GPX1)mRNA水平、蛋白水平及酶活3个水平的可能分子机理,初步概述硒对其余GPX基因表达的影响及其作用机制,为深入研究硒调节GPX基因表达的作用机制提供参考。

铁死亡与胶质母细胞瘤相关性探讨

目的通过检测组织样本中谷胱甘肽过氧化物酶基因(glutathione peroxidase 4,GPX4)、溶质载体家族7成员11基因(solute carrier family 7 member 11,SLC7A11)的表达水平,探讨铁死亡与胶质母细胞瘤的相关性。方法在癌症和肿瘤基因数据库(the cancer genome atlas,TCGA)数据分析的基础上,采用实时定量PCR(Real-time PCR,RT-PCR)方法检测45例胶质母细胞瘤组织、50例低级别胶质瘤组织和20例相对正常脑组织中GPX4、SLC7A11基因的表达水平,并通过统计学方法分析不同组织间的表达差异。结果 GPX4、SLC7A11基因在胶质母细胞瘤组织中表达水平高于相对正常脑组织和低级别胶质瘤组织,经内参照归一化处理后,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论 GPX4、SLC7A11基因作为调节铁死亡的重要基因,在胶质母细胞瘤中表达升高,铁死亡可能与胶质母细胞瘤的发生、发展相关,铁死亡相关基因或蛋白可能作为胶质母细胞瘤新的治疗靶点及治疗途径。