基于L1000数据集筛选骨质疏松症的潜在治疗化合物

目的:应用L1000微干扰数据集筛选治疗骨质疏松症的化合物,通过多种生物信息学的方法评价及细胞学活性验证,旨在发现新的骨质疏松症治疗药物。方法:在GEO数据库中检索与骨质疏松症相关的数据,利用R语言的limma包对数据集进行基因表达量的差异分析;通过MetaScape数据平台对差异表达基因进行通路富集分析。利用分析得到的骨质疏松症差异基因表达谱,在“连接图”数据库的L1000数据集中,匹配潜在治疗化合物。通过Autodock_Vina软件将匹配化合物与骨代谢靶点进行分子对接研究,利用pkCSM数据库对匹配化合物的ADMET(吸收、分布、代谢、排泄、毒性)特征进行计算分析,通过细胞增殖活性实验对候选化合物的活性进行研究。结果:分析骨质疏松症的表达谱数据集,共获得195个与骨质疏松症相关的差异表达基因,表达量显著上调的基因有127个,表达量显著下调的基因有68个;差异表达基因富集的GO生物过程共有146个;富集的KEGG信号通路共有9条,富集的Reactome基因集共有9个。在L1000数据集中匹配到潜在治疗化合物共10个,分别为己烯雌酚、PLX-4720、美西林、KU-C103428N、土大黄苷、马拉韦罗、奎宁、MST-312、利培酮、CO-102862。通过分子对接研究,发现匹配化合物具有多靶点的特性,与化合物对接活性较好的主要有碳酸酐酶Ⅱ(CAⅡ)、孕酮受体(PGR)、雌激素受体β(ERβ)、骨形态发生蛋白2(BMP2)等骨质疏松症的靶点。通过pkCSM数据库对潜在治疗化合物的ADMET性质计算表明,美西林具有较好的ADME性能和较低的毒性,综合评价较好;细胞增殖实验结果显示20μg/mL的美西林对成骨细胞的增殖效果最为显著。结论:通过L1000数据集,筛选得到的骨质疏松症治疗候选化合物美西林,具有较好的ADMET特征和促成骨细胞增殖的活性。

2型糖尿病肾脏病变与肠道菌群代谢产物氧化三甲胺的相关性研究

目的探讨2型糖尿病(T2DM)肾脏病变与肠道菌群代谢产物氧化三甲胺(TMAO)水平的关系。方法选取2021年7-11月在上海健康医学院附属嘉定区中心医院确诊的T2DM患者108例(T2DM组)及健康志愿者72例(对照组),收集一般资料、既往史及实验室检查指标,其中血清TMAO水平检测采用ELISA。采用Spearman相关系数分析T2DM患者各指标相关性。记录T2DM患者并发症发生情况,采用logistic回归模型分析T2DM并发症的影响因素。绘制受试者工作特征(ROC)曲线并计算曲线下面积(AUC),评估TMAO对T2DM肾脏病变的预测价值。结果T2DM组空腹血糖(Glu)、血清糖化血红蛋白(HbA1c)、TMAO、脂多糖(LPS)水平及有吸烟史、高血压病史者百分比均明显高于对照组(P<0.05)。Spearman相关分析显示,T2DM患者血清TMAO水平与其他实验室检测指标及人体测量指标无明显相关性(P>0.05)。logistic回归分析显示,血清TMAO水平升高是T2DM患者并发肾脏病变的危险因素。并发肾脏病变的T2DM患者血清TMAO水平明显高于无并发症T2DM患者(P<0.05)。血清TMAO预测T2DM肾脏病变的AUC为0.800[95%CI(0.687~0.915),P<0.05],当血清TMAO水平为129.49 ng/mL时,其灵敏度为66.7%,特异度为90.0%。结论TMAO可作为T2DM并发肾脏病变的生物标志物,且具有较高的检验效能。