蛋白质组学结合生物信息学分析干眼的蛋白标志物

目的:通过生物信息学方法分析与干眼(DE)发病机制相关的差异蛋白质,以期揭示其潜在的分子机制。方法:通过检索从建库至2023-08-31发表在PubMed和EMBASE数据库中的采用蛋白质组学方法检测干眼临床样本中蛋白质表达的文章,挑选出差异蛋白,并通过STRING数据库和Cytoscape软件进行枢纽基因筛选和模块分析,进行蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)分析、基因本体(GO)功能注释和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。结果:最终纳入21篇文献,确定74个差异表达的蛋白质。频率最高的差异蛋白为钙粒蛋白A(calgranulin A,SA1008)、脂质运载蛋白1(LCN1)、溶菌酶(LYZ)、乳腺珠蛋白-B(SCGB2A1)、富脯氨酸蛋白4(PRR4)、转铁蛋白(TF)和钙粒蛋白B(S100A9)。前10个枢纽基因为血清白蛋白(ALB)、肿瘤坏死因子(TNF)、白介素6(IL6)、IL1β、IL8、基质金属蛋白酶9(MMP9)、α-抗胰蛋白酶(SERPINA1)、IL10、补体C3(C3)和乳铁蛋白(LTF)。模块分析推测种子基因为MMP9和PRR4。KEGG分析显示差异表达的蛋白主要富集在IL17信号通路(61.9%)。结论:研究结果揭示了DE的潜在分子靶点和途径,并证实了DE的发病机制与炎症之间的关联。然而,还需要进一步深入研究以证实这些生物标志物在临床实践中的意义。

原发性骨质疏松潜在生物标志物的生物信息学分析

背景:原发性骨质疏松症的发病率高,但发病机制尚不完全清楚,目前尚缺乏有效的早期筛查指标和治疗方案。目的:通过综合生物信息学分析,进一步探索原发性骨质疏松症的发生机制。方法:原发性骨质疏松症数据来自公共基因表达数据库,筛选差异基因分别进行GO功能和KEGG通路富集分析。此外,将差异基因进行蛋白质-蛋白质相互作用网络确定原发性骨质疏松症相关核心基因,并通过最小绝对收缩和选择运算算法来识别并验证原发性骨质疏松症相关的生物标志物,并分别进行免疫细胞相关分析、基因富集分析以及药物标靶网络分析。最后将生物标志物行qPCR实验验证。结果与结论:①该研究中共获得126个差异基因以及前列腺素、表皮生长因子受体、丝裂原活化蛋白激酶3、转化生长因子B1和视网膜母细胞瘤基因1等5个生物标志物。②GO分析表明差异基因主要富集在细胞对氧化应激的反应以及自噬的调节等方面;KEGG分析显示主要集中在自噬以及细胞衰老等通路当中。③生物标志物的免疫分析发现,前列腺素,视网膜母细胞瘤基因1、丝裂原活化蛋白激酶3与免疫细胞密切相关。④基因富集分析表明,生物标志物与免疫相关途径有关。⑤药物标靶网络分析显示5个生物标志物与原发性骨质疏松症药物相关。⑥qPCR结果表明,前列腺素、表皮生长因子受体、丝裂原活化蛋白激酶3和转化生长因子B1在原发性骨质疏松症样本中,与对照样本相比表达显著上升(P<0.001),而视网膜母细胞瘤基因1在原发性骨质疏松症样本中,与对照样本相比表达显著下降(P<0.001)。⑦总之,该研究筛选并验证了5个原发性骨质疏松潜在生物标志物,为进一步深入探究原发性骨质疏松症的发病机制、早期筛查诊断及靶向治疗提供了参考依据。

偏头痛发病机制及生物标志物研究进展

偏头痛是一种具有多种亚表型的异质性疾病,其诊断主要基于临床标准,缺乏特异性的生物标志物进行客观评估,影响了偏头痛的精确诊断、治疗选择以及预后评估。近年来偏头痛在遗传、生化、影像等方面研究取得重大进展,为临床诊断及治疗偏头痛提供了客观的检测指标。如能在临床工作中选择特异性、敏感性、易检测、可行性高的标志物将推动偏头痛早期诊断、精准化治疗的步伐。

水蛭治疗脑小血管病所致神经功能障碍的疗效及其对相关生物标志物的影响

目的探讨水蛭治疗脑小血管病(Cerebral Small Vessel Disease,CSVD)所致神经功能障碍患者的临床疗效。方法选取2020年10月—2023年6月广西壮族自治区民族医院神经内科收治的120例CSVD导致认知功能障碍患者为研究对象,以随机数表法分为对照组(n=60,常规西药内科基础治疗)和观察组(n=60,在对照组基础上增加中药水蛭治疗)。分别于治疗前、治疗2周及治疗3个月后观察两组患者的神经功能障碍评分和血清胱抑素C、同型半胱氨酸、高敏C反应蛋白指标水平。结果与治疗前相比,两组治疗2周、治疗3个月后的神经功能障碍评分以及血清胱抑素C、同型半胱氨酸、高敏C反应蛋白指标水平均明显下降,且观察组治疗3个月后下降幅度更大,差异有统计学意义(P均<0.05)。观察组治疗的总有效率(86.67%)高于对照组(71.67%),差异有统计学意义(χ^(2)=4.093,P<0.05)。结论水蛭能有效改善CSVD所致的神经功能缺损,同时能降低患者血清胱抑素C、同型半胱氨酸、高敏C反应蛋白指标水平。

免疫检查点抑制剂治疗原发性肝癌生物标志物的研究进展

免疫检查点抑制剂已成为原发性肝癌的一种有前景的治疗策略。但是,持久的反应和良好的长期疗效也仅限于一小部分患者。寻找有效的生物标志物来预测免疫检查点抑制剂治疗原发性肝癌的疗效有重要的指导价值。该文将概述生物标志物在原发性肝癌免疫治疗中的最新研究进展。

基于氧化应激生物标志物的抗生素制药废水生态风险评价

近年来我国制药产业发展迅速,由此产生了大量的制药废水。制药废水尤其是抗生素制药废水的排放,对水环境造成了潜在威胁。以石家庄市某制药厂达标排放的抗生素制药废水为研究对象,将斑马鱼暴露于不同浓度的抗生素制药废水中(体积分数为10%、40%、70%),分别于第3、6、9、12、15天测定斑马鱼肌肉组织中活性氧自由基(ROS)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)和磷酸化组蛋白H2AX(γ-H2AX)6项氧化应激生物标志物的活性或含量,并基于生物标志物测定结果计算基于改进的综合生物标志物响应指数(IBR v2)以评价其生态风险。结果表明:抗生素制药废水的胁迫使斑马鱼肌肉组织产生了氧化应激反应,但不同实验组之间的响应时间存在差异,暴露第6天时,70%实验组的ROS含量、CAT活性、GSH含量、MDA含量和γ-H2AX含量均较对照组发生了显著的变化(p<0.001),响应时间早于10%和40%实验组,表明高浓度抗生素制药废水胁迫能够快速诱导斑马鱼产生氧化应激反应;基于6项肌肉组织氧化应激生物标志物的IBR v2值计算结果显示,达标排放的抗生素制药废水仍具有较高的环境风险,且高浓度的制药废水产生的生态风险更加快速和持久。本研究可为抗生素制药废水生态风险评价和相关排放标准的制定和完善提供参考。

犬细小病毒感染生物标志物及其检测方法研究进展

犬细小病毒感染是诱发幼犬肠炎和死亡的重要病因之一,其对各类及各年龄段犬均有较大危害,通过特定生物标志物及配套检测方法对犬的感染状况进行评估,以及对于感染犬的快速诊断及其治疗方案的确定实施有重要意义。文章通过对国内外犬细小病毒感染相关生物标志物及其检测方法方面的研究进展进行总结归纳,以期为犬细小病毒病的检测和诊疗提供参考。

基于整合生物标志物法评价十溴联苯醚对紫红笛鲷肝脏的氧化胁迫效应

研究了不同浓度十溴联苯醚(decabromodiphenyl ether,BDE209)对紫红笛鲷肝脏抗氧化酶和药物代谢酶的影响,并采用整合生物标志物法综合评价BDE209对紫红笛鲷肝脏的氧化胁迫效应。结果表明:BDE209胁迫3—7 d,紫红笛鲷肝脏超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、过氧化物酶(peroxidase,POD)和谷胱甘肽硫转移酶(glutathione S-transferase,GST)活性显著升高,但并未呈现明显的剂量效应。胁迫30 d时,上述酶活性与对照组没有显著差异。BDE209胁迫下,紫红笛鲷肝脏细胞色素P450(cytochromeP450,P450)含量先降低后升高,而细胞色素b5(cytochromeb5,b5)含量则呈先升高后下降的趋势。上述结果表明BDE209可能引起了紫红笛鲷肝脏细胞发生氧化应激反应。BDE209胁迫第7 d时,IBR值最大。各实验组IBR均高于对照组,且随着BDE209浓度的升高,IBR值逐渐增大。与其他指标相比,POD活性、P450和b5含量可作为BDE209胁迫的潜在生物标志物,IBR方法可被应用于评价环境浓度BDE209对紫红笛鲷胁迫的毒性效应,对于综合评价BDE209对生物体的生态毒理效应具有重要意义。

海洋大气气溶胶中生物标志物研究进展

海洋气溶胶是海洋大气的重要组成部分,直接或间接影响地球系统的能量收支及气候变化。生物标志物如脂类、糖类、木质素类以及蛋白类化合物等,可用来识别海洋气溶胶的来源和提供重要的生物地球化学信息。然而,海洋气溶胶中单个有机物种的浓度很低,其检测和表征具有一定的挑战性。本文综述了海洋气溶胶中生物标志物的最新研究进展,包括检测方法、分子组成、来源和影响因素等。高分辨率色谱和质谱联用法广泛应用于海洋气溶胶中生物标志物测量,其他一些新兴的方法也被开发应用。海洋气溶胶中的脂类和糖类化合物的浓度呈现近岸高、远洋低的变化趋势,其浓度和组成随气象条件和排放源种类和强度变化呈现显著的季节特征,表明受到陆地长距离传输的影响。然而,更多研究强调了蛋白质和氨基酸的海洋生物来源,海洋排放的氨基酸在亚微米颗粒物上大量富集;蛋白质在长距离传输过程中由于光化学反应而降解。木质素也已被证明在远洋气溶胶中占比较高。此外,本文也指出了加强生物标志物在陆-海-气界面循环研究的必要性。

原发性高血压合并抑郁生物标志物的性别差异及联合诊断价值

目的探究原发性高血压合并抑郁生物标志物的性别差异及临床联合使用的诊断价值。方法纳入2019年7月1日至2021年3月31日于首都医科大学附属北京安贞医院就诊的原发性高血压人群。采用患者健康问卷量表(PHQ-9)评估患者近2周的抑郁状态,并行血常规、凝血及生化等检查。通过SPSS软件,运用t检验、秩和检验、Logistics回归、ROC曲线等统计方法,按照有无抑郁状态分组统计;按照性别分组统计。结果本研究中共纳入原发性高血压患者898例,其中高血压合并抑郁组266例,高血压无抑郁组632例,抑郁发生率为29.6%。按有无合并抑郁分组统计:ROC曲线结果显示白细胞计数(WBC,AUC:0.552,95%CI:0.503~0.600,P=0.034),中性粒细胞(NE,AUC:0.555,P=0.024,95%CI:0.507~0.603)对高血压患者抑郁有一定的诊断价值。按性别分组统计:男性高血压患者抑郁发生率为27.2%,女性高血压患者抑郁发生率为33.4%。对男性高血压患者抑郁有诊断价值的指标包括:总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、小而密低密度脂蛋白胆固醇(sdLDL)、脂蛋白a(Lpa),(AUC:0.769,95%CI:0.623~0.914,P=0.003),联合TC、TG、HDL-C、LDL-C、sdLDL、Lpa、游离脂肪酸(FFA),(AUC:0.807,95%CI:0.674~0.940,P=0.001)。对女性高血压患者的抑郁有诊断价值指标:联合补体C1q、hs-CRP、WBC、中性粒细胞百分比(NE%)、淋巴细胞百分比(LYM%)检测(AUC:0.852,95%CI:0.697~1.000,P=0.005)。结论利用生物标志物有助于及早发现高血压患者的抑郁状态,其中,血脂相关指标可能有利于男性高血压患者的抑郁状态预测,而免疫-炎症因子可能有利于女性高血压患者的抑郁状态预测。

基于转录组学鉴定糖尿病视网膜病变中血管生成相关的生物标志物及其影响糖尿病视网膜病变的机制

目的基于转录组学挖掘糖尿病视网膜病变(DR)中与血管生成基因(ARGs)相关的生物标志物。方法通过差异表达分析筛选出DR患者群体与健康对照群体间的差异表达基因(DEGs)。运用加权基因共表达网络分析识别出与ARGs最显著相关的关键模块。将DEGs与此关键模块中的基因做交集处理,得到了一系列的候选基因。其次,操纵3款不同的机器学习算法从这些候选基因中挑选出有潜力的DR生物标志物并基于这些标志物构建出用于DR诊断的列线图模型,通过绘制并分析接受者操作特征曲线(ROC),校准曲线以及决策曲线分析曲线,进一步验证列线图模型预测的准确性。此外,研究DR组患者和对照组之间的免疫细胞浸润情况,同时,预测针对DR治疗的潜在靶向生物标志物的化学药物。结果基于生物信息学分析,共鉴定出153个DEGs和969个关键模块基因。以上两种结果取交集获得19个候选基因。3种机器学习算法确定了4个生物标志物[血清淀粉样蛋白A2(SAA2)、内质网驻留蛋白27(ERP27)、谷胱甘肽过氧化物酶8(GPX8)和RAB蛋白家族成员RAB7B],ROC曲线证实此4个生物标志物具有有效区分DR患者和正常人的能力。根据此4种生物标志物构建的列线图模型,能够有效预测DR的患病概率。免疫细胞浸润结果表明,4种生物标志物与28种免疫细胞之间均展现出较强的相关性。药物预测发现,分别靶向SAA2和GPX8的地塞米松、二硫化谷胱甘肽和谷胱甘肽可能是治疗DR的潜在药物。结论SAA2、ERP27、GPX8和RAB7B可建立诊断DR的可靠模型,这些生物标志物主要参与补体和凝血级联反应,以及调控免疫细胞浸润等关键生物学过程。

宫颈癌相关生物标志物的研究进展

宫颈癌是全球女性发病率和死亡率较高的恶性肿瘤之一。宫颈癌发病机制尚未完全明确,宫颈癌变不同阶段生物标记物的作用尚不明确。人乳头瘤病毒(HPV)作为宫颈癌诊断、预后的生物标志物,是临床研究的热点。此外,p53蛋白、Rb蛋白、p16INK4a蛋白、人类端粒酶RNA基因、鳞状细胞癌抗原、卵巢癌基因1等生物标志物检测均用于宫颈癌的诊断和治疗。本文阐述宫颈癌相关生物标志物在宫颈癌诊断和预后中的研究进展,为进一步提高宫颈癌变早期诊断提供研究思路。

鉴别早发型与晚发型子痫前期特征遗传标志物生物信息学分析及验证研究

目的本研究旨在筛选出能够区分早发型与晚发型子痫前期的遗传标志物,并评估这些标志物的区分能力。方法从GEO数据库获取早发型及晚发型子痫前期数据集(GSE74341、GSE190639及GSE4707数据集),以GSE74341和GSE190639数据集为实验组,GSE4707数据集为验证组,筛选并验证早发型子痫前期与晚发型子痫前期间的差异表达基因。应用最小绝对值收缩与选择算子(least absolute shrinkage and selection operator,LASSO)及支持向量机-递归特征消除(support vector machines-recursive feature elimination,SVM-RFE)两种机器学习方法筛选特征遗传标志物,并通过受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线评估特征遗传标志物的区分能力。结果与早发型子痫前期相比,检出7个显著上调基因和3个显著下调基因。通过两种机器学习的方法及在验证组中进行基因表达差异分析,共同筛选出1个特征遗传标志物(MME)。ROC曲线的曲线下面积(area under the curve,AUC)在实验组及验证组中分别为0.975(95%CI:0.921~1.000)及1(95%CI:1.000~1.000)。结论MME可能作为区分早-晚发型子痫前期的特征遗传标志物。

脓毒症生物标志物在肝硬化失代偿期预后评估中的价值

脓毒症是由宿主对感染所致的炎症反应失调而引起的危及生命的器官功能障碍,是全球危重患者的主要死因之一,具有高发病率和高病死率的特点,严重威胁着人类健康[1-3]。而对脓毒症早期识别和早期干预对降低病死率至关重要。然而,脓毒症发病机制极为复杂,目前尚不完全清楚,其症状及体征的高度变异性和非特异性,使早期诊断及严重程度评估极为困难[4-5]。大量研究表明生物标志物在脓毒症的诊断、评估疾病严重程度、分层风险、预测和指导临床治疗决策及预后评估方面具有重要价值,能够客观测量和评价正常生物学过程、致病过程或治疗带来的药理学反应[6]。

基于UHPLC-MS技术的NSCLC血浆生物学标志物的筛选及鉴定研究

目的研究UHPLC-MS技术的NSCLC血浆生物学标志物的筛选及鉴定。方法本研究纳入符合非小细胞肺癌临床诊断标准的60例NSCLC患者,随机分为两组,接受靶向治疗(TACE)的非小细胞肺癌患者为鉴别诊断组,未接受靶向治疗的NSCLC患者为正常对照组。结果在60例NSCLC患者中,通过LC-MS/MS技术共检测到552个生物标志物。在其中17个生物标志物中,有8个出现在已知的EGFR突变患者中,另7个出现在ALK融合患者中,6个出现在HER2突变患者中。此外,NSCLC患者血浆中含有丰富的非编码RNA(miRNA),包括58个miRNA和23个mRNA。结论本研究中,采用LC-MS/MS技术对NSCLC患者血浆进行分析,可快速、高效地获得血浆样品中的生物学标志物。这些标志物可以作为NSCLC诊断的潜在生物学标志物,并且可以用于预测肿瘤进展和不良预后。

创伤后脓毒症早期预警诊断血浆生物标志物的研究进展

创伤作为急诊科常见疾病之一,占全球疾病负担的10.1%,是我国45岁以下人群死亡的主要原因。创伤后脓毒症是组织损伤、休克、免疫功能紊乱、缺氧、应激等原因引起DAMPs及其他介质的释放,其发生率、病死率高,是创伤后期主要死亡原因,因此早期诊断、早期治疗则是改善创伤后脓毒症预后的重要前提。但是创伤后机体往往存在炎症反应综合征和器官功能障碍,容易掩盖创伤脓毒症的发生,给创伤脓毒症早期诊断、早期治疗带来了极大挑战。近10余年创伤后脓毒症早期诊断标志物的研究作为创伤医师、急诊外科医师、重症医师研究的重点之一,很多用于早期诊断的血浆生物标志物被发现,但仍缺乏统一的、公认的早期诊断生物标志物。此外依靠单一血浆生物标志物,难以做到精准预测创伤脓毒症的发生。该研究对创伤后脓毒症早期血浆诊断生物标志物进行综述,为创伤后脓毒症早期预警诊断提供思路。

基于xCell算法研究痛风的免疫生物标志物及相关靶向中药的筛选

目的研究痛风致病的关键基因以及免疫生物标志物,挖掘潜在的靶向中药,为痛风的临床治疗提供新方向。方法从GEO数据库下载痛风芯片数据集,使用R软件进行差异基因的筛选,并对这些差异基因进行GO及基因通路KEGG富集分析。应用STRING数据库对差异基因进行蛋白质互作网络分析,利用Cytoscape筛选关键基因。使用ELISA方法对关键基因的蛋白表达水平进行实验验证。进一步使用xCell估计免疫细胞在痛风中的相对表达情况及相关性,最后通过Coremine Medical数据库对显著富集的免疫相关生物学过程及关键基因中药进行预测。结果筛选出痛风差异基因共计852个。在GO富集分析中,与免疫反应密切相关的主要生物学过程包括白细胞的趋化性、IL(白细胞介素)-2的产生以及血管生成的调控;KEGG通路主要富集于IL-17信号通路、趋化因子信号通路和肿瘤坏死因子(TNF)信号通路等。筛选出TNF、IL-6、IL-1β、趋化因子配体8(CXCL8)、FOS原癌基因(FOS)和血管内皮生长因子A(VEGFA)等10个关键蛋白,实验验证关键基因蛋白表达水平与芯片数据的表达趋势一致。免疫分析显示,单核细胞、记忆B细胞、初始CD8+T细胞和树突状细胞与痛风关系密切。中药预测发现,人参、三七、黄芩、三白草和丹参等为治疗痛风的潜在药物。结论本研究揭示了痛风致病的可能关键基因以及免疫机制,挖掘出潜在的靶向中药。这些关键基因和中药有望为痛风的治疗提供新的思路和方法。

慢性肾脏疾病生物标志物的研究进展

慢性肾脏疾病(CKD)已成为全球公共卫生难题,早期识别CKD并进行防治是临床关注的重点。尽管传统生化生物标志物已应用于临床,但其在CDK早期的诊断价值有限,因此开发早期诊断CKD的无创生物标志物是肾病研究领域的热点。近年,已发现许多血液和尿液生物标志物用于CKD的早期诊断,本文就目前发现的肾脏早期损伤相关生物标志物,包括临床常用指标、蛋白类、非编码RNAs(ncRNAs)类以及代谢组学代谢物进行简要综述,以期为CKD的早期诊治和预防进展提供新思路。

急性肾损伤相关生物学标志物在重症监护病房患者中的应用价值探讨

探讨在重症监护病房入住的急性肾损伤患者,予以相关生物学标志物检测,观察分析其应用价值。方法 研究时段为2020年4月-2022年4月,选取在本医院重症监护病房入住的急性肾损伤患者50例作为观察组,另外选取入住重症监护病房的非急性肾损伤患者50例作为对照组,两组均对相关生物学标志物实施检测。结果 观察组检测的血肌酐、血清胱抑素C、血尿素、人基质金属蛋白酶抑制因子-2、尿白细胞介素-18数据均高于对照组,数据比较具有统计学意义(P<0.05)。对观察组患者予以分期,显示I期、II期、III期的血肌酐、血清胱抑素C、血尿素、人基质金属蛋白酶抑制因子-2、尿白细胞介素-18两两数据比较,具有统计学意义(P<0.05)。结论 针对在重症监护病房入住的急性肾损伤患者,通过对血肌酐、血清胱抑素C、血尿素、 人基质金属蛋白酶抑制因子-2、尿白细胞介素-18等生物学标志物予以检测,可助于早期预测和辅助诊断疾病,且可判断患者急性肾损伤的病情程度,在临床应用价值突出。

探究最优血清生物标志物预测子痫前期发生及病情程度

目的探讨预测子痫前期发生及病情程度的最优血清生物标志物指标。方法选取30例子痫前期孕妇为试验组,同期90例正常妊娠孕妇为对照组。收集研究对象的一般资料,孕10~14周采集空腹静脉血,检测血清胎盘生长因子(PLGF)、可溶性血管内皮生长因子受体-1(sFlt-1)、晚期蛋白氧化产物(AOPPs)、丙二醛(MDA)、总抗氧化能力(T-AOC)水平,分析预测子痫前期的最优血清生物标志物。结果试验组血清PLGF、T-AOC水平低于对照组,sFlt-1、AOPPs、MDA水平高于对照组(P<0.05);sFlt-1是预测子痫前期的最优指标,敏感度为90.24%,95%CI(0.901,0.946),各项指标联合检测可提高诊断效能。结论针对子痫前期,血清生物标志物可早期预测疾病发生及评价病情严重程度,其中最优指标为sFlt-1,而联合指标预测效果更佳。