基于生物信息学分析ApoE-ε4-/+阿尔茨海默病Braak分级的差异基因及其潜在治疗靶点

目的比较载脂蛋白E(ApoE)-ε4阳性与ApoE-ε4阴性的阿尔茨海默病(AD)患者在braak不同阶段的差异表达特征,筛选ApoE-ε4+AD的治疗靶点。方法从基因表达综合数据库(GEO)下载数据集GSE29652,利用R语言比较分析基因表达情况,筛选差异表达基因(DEGs);利用STRING数据库和Cytoscape软件进行蛋白互作网络分析及关键靶基因的筛查;利用基因本体功能注释(GO)和京都基因与基因组百科全书通路富集分析(KEGG)差异表达基因进行功能富集及通路分析。结果AD患者BraakⅠ~Ⅱ阶段筛选出ApoE-ε4阴性与ApoE-ε4阳性相关的差异表达基因共1417个,基于多种算法得到6个关键靶基因,分别为TNF、IL17A、CD8A、IL7R、TLR2、IL18;其中IL7R显著下调(P<0.05),TLR2和CD8A显著上调(P<0.05);GO和KEGG分析显示3个靶基因主要富集在淋巴细胞介导的免疫、细胞膜传递、NAD+核苷酶活性等,涉及原发性免疫缺陷、抗原处理和呈递、PI3K-Akt等信号通路。BraakⅢ~Ⅳ阶段筛选出ApoE-ε4阴性与ApoE-ε4阳性的差异表达基因共1050个,基于多种算法得到5个关键靶基因,分别为IGF1、LEP、PTGS2、INS、PTPN11;其中,PTPN11呈上调趋势(P<0.05);GO和KEGG分析显示其功能富集主要为ERK1和ERK2级联、肽基酪氨酸磷酸化、激素分泌的调节、蛋白酪氨酸激酶和激素受体结合等方面,涉及JAK-STAT和Ras信号通路。BraakⅤ~Ⅵ阶段,筛选出ApoE-ε4阴性与ApoE-ε4阳性相关的差异表达基因共364个,基于Degree算法得到12个关键靶基因,其中RAC1显著下调(P<0.05),MYH6显著上调(P<0.05);GO和KEGG分析显示2个靶基因主要富集在肌动蛋白丝聚合、钙调素结合等,涉及细胞凋亡等信号通路。结论AD早期阶段,ApoE-ε4可能与调控TLR2、IL7R和CD8A基因促进早期炎症有关;中期阶段,ApoE-ε4可导致PTPN11基因依赖的激素功能失调加速AD病理;AD晚期阶段,ApoE-ε4可能与RAC1和MYH6对钙离子调控密切相关。

帕金森病患者不同脑区的代谢变化及其意义

目的:应用磁共振波谱(1H-MRS)测定帕金森病(PD)患者不同脑区代谢产物的变化,探讨其与PD运动症状的关系,在活体上验证Braak病理分级。方法:临床确诊的PD患者为PD组;与PD组年龄、性别、文化程度相匹配的为正常对照组,两组各10例,应用Hoehn-Yahr分级及UPDRS评价PD运动功能,1H-MRS测定延髓、受累较重侧中脑、壳核及皮质运动区感兴趣区的代谢产物含量,分析代谢产物含量与PD运动评分的关系。结果:PD组中脑及壳核NAA/Cr比值明显低于正常对照组(P<0.05);中脑Cho/Cr比值明显高于正常对照组(P<0.05)。其余部位的NAA/Cr和Cho/Cr比值,PD组与正常对照组差异无统计学意义(P>0.05)。NAA/Cr和Cho/Cr比值与PD患者Hoehn-Yahr分级、UPDRS总分、UPDRS运动评分、症状严重侧肢体运动评分均无相关性(P>0.05);PD组延髓、中脑、壳核及皮质运动区之间NAA/Cr相对值、Cho/Cr相对值均差异无统计学意义(P>0.05)。结论:1H-MRS测定的PD脑代谢产物含量与PD病情无关,不能反映Braak病理分级。