非繁殖季节发情与乏情哈萨克羊下丘脑差异表达基因分析

通过构建数字基因表达谱(Digital Gene Expression,DGE)文库,筛选出非繁殖季节乏情与营养诱导的发情哈萨克羊下丘脑差异表达基因,为丰富绵羊发情机制奠定基础。本研究选取36只哈萨克羊随机分为补饲组和对照组各18只。非繁殖季节采集3只乏情和3只补饲后发情的哈萨克羊下丘脑,构建DGE文库并进行差异基因数字表达谱分析。结果表明:通过补饲能够使处于非繁殖季节的哈萨克羊发情,其发情率为44%,而对照组没有发情现象。经差异基因数字表达谱分析,补饲组发情与对照组乏情下丘脑共筛选出828个差异表达基因,其中728个上调,100个下调。GO功能富集分析表明,差异表达基因主要在神经元胞体、轴突、细胞膜上表达,具有调节GTP酶的活性等功能,这些基因还参与细胞通讯、信号调控、神经冲动传导、细胞定位等生物过程。通过Pathway分析发现,差异表达基因显著富集在Gn RH信号通路、神经营养因子的信号转导通路、胰岛素信号通路等31条信号通路。结合DGE文库及已有文献筛选出GNAQ、ERα、PI3K、POMC可能是参与营养诱导的调控哈萨克羊非繁殖季节发情相关通路的关键基因。     

迟缓爱德华氏菌刺激对牙鲆转录组差异基因表达的影响

为了研究迟缓爱德华氏菌刺激下牙鲆基因表达作出的响应,采用高通量测序平台(Illumina HiSeq)分别对迟缓爱德华氏菌刺激的牙鲆和未受刺激牙鲆的肾脏进行转录组测序,并对差异基因进行生物信息学分析,包括GO(基因功能注释)、SNP(单核苷酸多态性)分析、SSR(简单重复序列)分析等.结果表明,用Trinity软件对clean reads进行拼接后,聚类得到222 980条转录本,总长200 234 420 bp,平均长度898 bp,N50为1 886 bp.对组装的序列进行基因功能注释后,有99 808条序列得到了注释.筛选出2 502个差异表达比较显著的基因,表达量上调的有1 280个,下调的有1 222个.GOseq结果显示差异基因显著富集在38个GO terms上,包括6个细胞组分、12个生物学过程和20个分子功能.差异基因共获得277个KEGG通路富集,627个差异基因显著富集到20条信号通路上,其中,8个与信号通路有关,3个与发育有关,9个与相关疾病有关.     

具有预后价值的乳腺癌发病关键基因鉴别研究

目的:筛选与乳腺癌发病相关的关键基因,为研究乳腺癌的诊疗提供新的潜在分子靶标.方法:使用GEO2R在线工具比较乳腺癌与正常乳腺组织基因表达情况,进行差异显著性分析,利用基因功能注释工具DAVID对差异基因进行GO和KEGG富集分析.通过STRING数据库构建差异基因的蛋白互作网络,基于最大团中心性(maximal clique centrality,MCC)算法鉴别关键基因,利用Kaplan Meier生存分析验证关键基因对患者生存时间的影响.结果:乳腺癌基因表达差异分析共产生491个差异基因,其中有254个上调,237个下调.GO富集分析表明差异基因显著富集于肿瘤相关的生物学过程、细胞组分和分子功能,KEGG通路富集分析主要集中于PI3K-Akt信号通路、黏附斑和癌症通路.基于MCC算法共选取10个关键基因,其中的4个基因(ISG15,IFIT1,GBP1和IFI27)过表达与患者生存时间显著降低密切相关(P0.05).结论:共鉴别了4个与乳腺癌发病密切相关的关键基因,相关研究结果可为研究乳腺癌的诊疗提供新的潜在分子靶标.     

p38-p53-p21信号通路参与调控血管紧张素-Ⅱ诱导的人血管平滑肌细胞衰老

血管紧张素-Ⅱ(AngiotensinⅡ,AngⅡ)是一个重要的血管活性肠肽,对血管的结构和功能有重要的调控作用.研究显示,伴随机体代谢形成的AngⅡ激活后在体内外均可诱导血管平滑肌细胞发生衰老.但AngⅡ究竟通过哪条信号通路引起人血管平滑肌细胞衰老,衰老的细胞在RNA和蛋白质层面上到底发生了哪些改变,仍不清楚.为此,本研究通过转录组测序(RNA-seq),结合实时定量PCR(qPCR)以及Western blot等方法研究AngⅡ诱导人血管平滑肌细胞衰老中的基因表达谱改变及参与的信号通路,发现参与其他细胞衰老的TGF-β信号通路在AngⅡ诱导的人血管平滑肌细胞衰老中受损.研究进一步发现p38-p53-p21信号通路参与调控人血管平滑肌细胞的诱导衰老过程;而p38-p16信号通路则不参与此衰老调控.本研究也提供了证据支持p53的调控也发生在磷酸化水平上.     

基于RNA-seq的HBSS诱导细胞自噬的组学分析及实验验证

为寻找Hank’s平衡盐溶液(HBSS)诱导细胞自噬的调控蛋白,对HBSS诱导大鼠肾上皮(NRK)细胞株的细胞自噬现象进行转录组分析和实验验证.用HBSS分别处理细胞不同时长,结合LC3B-Ⅱ蛋白表达量和细胞存活率确定最佳诱导时间.根据最佳诱导时间制作细胞样品,进行转录组测序(RNA-seq),原始数据质控过滤后进行注释和分析.选取表达差异变化排序靠前的基因进行敲降实验,筛选具有潜在调控功能的蛋白质,接着用荧光定量PCR实验对该蛋白质的上游基因表达情况进行辅助验证.结果发现,HBSS诱导细胞自噬的最佳诱导时间为3 h;在转录组结果中共鉴定到32 305个基因,477个差异表达基因,差异基因的GO和KEGG富集分析结果显示这些基因主要参与代谢底物分解、氨基酸转运以及蛋白质修饰调控等信号调控通路;免疫印迹结果表明干扰基因Sat1的表达可以降低细胞内LC3B-Ⅱ的表达水平.本研究围绕HBSS诱导细胞自噬进行转录组学测序分析,并通过实验发现了影响LC3B-Ⅱ表达的潜在功能调控基因Sat1.综合考虑所有实验结果,Sat1可能通过GO和KEGG显著富集的信号通路影响HBSS诱导的细胞自噬,这些发现...     

环丙沙星对博来霉素诱导硬皮病小鼠模型差异表达microRNA的研究

研究环丙沙星对博来霉素诱导的硬皮病小鼠模型miRNA表达的影响,利用生物信息学分析推测可能的作用机制.选取20只BALB/c小鼠随机分为4组:对照组(单纯磷酸盐缓冲液PBS)、模型组、环丙沙星组、积雪草苷组,用博来霉素皮下注射小鼠背部连续4周,建立硬皮病小鼠模型;对照组、模型组外擦乳膏基质,其余两组分别外擦1%环丙沙星乳膏和2.5%积雪草苷乳膏,连续5周.提取总RNA进行质检,每组检测3张microRNA表达谱芯片,对差异表达miRNA进行筛选及分析.与对照组相比,模型组miRNA表达上调94个,下调78个.上调的miRNA治疗后恢复到正常的为:环丙沙星组44个,积雪草苷组68个,其中33个相同;下调的miRNA治疗后恢复到正常的为:环丙沙星组23个,积雪草苷组42个,其中13个相同.对两组交集共46个进行生物信息学分析发现:共计44095个靶基因,显著富集于4731个GO生物学过程条目、4491个GO细胞组成条目和4443个GO分子功能条目(P0.05); KEGG分析中,1934条信号通路被有效富集(P0.05),主要包括MAPK信号转导通路、Wnt信号通路、轴突导向信号通路等.环丙沙星可调控多个miRNA差异表达,多靶点、多途径地在博来霉素诱导硬皮病小鼠模型中发挥抗真皮纤维化作用.     

大气压低温等离子体抑制甲状腺未分化癌CAL-62细胞生长的机制研究

为了探究大气压低温等离子体(CAP)抑制间变性甲状腺癌的作用机制，应用转录组测序技术，借助生物信息学分析手段研究CAP对CAL-62的抑制作用，筛选出差异基因进行KEGG富集分析和GO分类，最后选取部分基因进行Western blot (WB)验证.结果表明，与对照组相比CAP处理组共有674个差异表达基因，以BIK和CDKN1C等为代表的287个基因上调表达，以TANC2、ESM1和CBL等为代表的387个基因下调表达.KEGG富集分析表明差异基因主要富集在MAPK、Rap1等信号通路及癌症转录失调等.GO分类表明差异基因主要富集在免疫反应、细胞凋亡过程等方面.WB检测部分差异基因的变化趋势，得到与转录组相一致的结果.该研究从转录组学角度去解释CAP抑制CAL-62细胞的机制，以期为CAP应用于甲状腺未分化癌治疗提供一定的理论基础.     

基于网络药理学和分子对接技术探究地胆草治疗溃疡性结肠炎的作用机制

基于网络药理学和分子对接技术，研究地胆草治疗溃疡性结肠炎(ulcerative colitis, UC)的分子机制。根据文献调研确定地胆草的化学成分，利用SwissADME数据库筛选活性成分、SwissTargetPrediction数据库预测其作用靶点。通过GeneCards、Disgenet、PharmGKB和TTD数据库获取UC的相关靶点，并进行拓扑分析，采用Metascape数据库对候选靶点进行GO (gene ontology)功能和KEGG(Kyoto encyclopedia of genes and genomes)生物通路富集分析，最后结合RCSB PDB数据库及Chemdraw、PyMoL、AutoDock 4.2.6对核心成分和关键靶点进行分子对接验证并进行可视化分析。从地胆草中筛选出34个调控UC的潜在靶点，对关键靶点作GO功能和KEGG通路富集分析，显示地胆草可能通过对系统过程的调节、外部刺激反应的负面调节、凋亡信号通路的调节以及机械刺激的反应等生物学过程调节MAPK3、PIK3CA、STAT3和JAK2等关键靶点的表达，从而参与调控癌症信号通路、PI3K-A...     

树突细胞免疫应答结核分枝杆菌基因调控网络的构建与分析

目的 探讨结核分枝杆菌感染树突细胞(dendritic cells,DCs)后宿主DCs基因表达谱的变化,并构建免疫应答基因调控网络,筛选出特征基因模块.方法 通过NCBI GEO datasets数据库,收集结核分枝杆菌感染DCs的芯片表达谱数据,运用R语言分析筛选出差异表达的基因,并对差异表达特征进行统计学分析;基于筛选出的差异基因,整合转录调控元件(TRED)数据库,构建结核分枝杆菌感染DCs中的免疫应答基因调控网络,并筛选出显著功能模块,通过注释及可视化整合分析工具(DAVID)整合KEGG数据库对网络基因进行功能分析(GO analysis)、信号通路分析(Pathway analysis)及疾病相关性分析;对网络基因进一步行蛋白相互作用(PPI)网络分析,并挖掘出关键子网络,筛选高节点度基因;结合基因调控网络中显著功能模块与PPI关键子网络,筛选出结核分枝杆菌感染DCs中的特征基因,并进行ROC曲线分析.结果 构建了DCs免疫应答结核分枝杆菌过程中异常表达的基因调控网络,并提取了包括CREB1、IL6、CEBPA和CCND14个差异表达基因在内的显著功能模块,网络中差异基因与保护性免疫过程或信号通路相关性较大,且在结核通路中有显著功能模块基因CREB1与IL6的分布.PPI网络分析基因调控其节点度Degree最显著的基因为IL6,且在显著功能与通路(inflammatory response与TNF signaling pathway)上均有IL6的分布信息.通过ROC曲线分析CREB1和IL6与DCs免疫应答结核分枝杆菌临床病理特征相关性,其ROC曲线下面积(AUC)分别为0.9114和0.9636.结论 筛选出CREB1与IL6不仅有预测调控关系,且DCs免疫应答结核分枝杆菌的特征基因集特异性强、灵敏度高,可作为表征DCs免疫应答结核分枝杆菌过程的候选标志物,可能成为先天免疫应答向适应性免疫应答的过渡信号.     

小檗碱、隐丹参酮对胰岛素抵抗卵巢颗粒细胞凋亡相关基因的影响

通过基因芯片技术研究小檗碱、隐丹参酮对胰岛素抵抗卵巢颗粒细胞基因表达的影响。选择猪卵巢颗粒细胞为体外研究对象,利用磷酯酰肌醇-3激酶(PI-3K)特异性抑制剂——沃曼青霉素人工诱导胰岛素抵抗的细胞模型,以0.02g/L小檗碱、隐丹参酮进行干预,继续培养48h,以Trizol法提取总RNA,采用猪全基因表达谱芯片技术筛选出差异表达基因。将筛选得到差异基因输入MAS(Molecule Annotation System)中进行显著性统计分析。结果显示:小檗碱组与沃曼组比较,与细胞凋亡有关的18个基因表达发生显著变化;而隐丹参酮组有12个。这些差异表达的基因涉及TNF家族、bcl-2基因家族、Caspases家族、MAPK信号通路及凋亡传导通路、细胞循环传导通路和tgfb-smad3传导通路。通过对基因芯片上表达水平发生改变基因的分析推测,小檗碱、隐丹参酮诱导卵巢颗粒细胞凋亡是多种途径共同作用的结果,其中Fas和Caspase途径通路上的基因以及细胞周期调控相关的基因可能发挥了主要作用。     

NF-κB信号通路在大鼠肝再生中调节肝细胞增殖的机理研究

为了解大鼠肝再生中肝细胞NF-κB信号通路对肝细胞增殖的调节作用,用Rat Genome 230 2.0芯片检测大鼠肝再生中NF-κB信号通路相关基因表达变化发现,芯片含138个NF-κB信号通路基因,其中46个基因与大鼠肝再生相关.用Ingenuity Pathway Analysis 9.0(IPA)软件解析上述基因表达变化预示的该信号通路调节肝细胞增殖作用发现,该通路的白细胞介素-1(IL-1)途径在大鼠肝再生起始阶段促进肝细胞增殖,生长因子(GF)途径在进展阶段促进肝细胞增殖,肿瘤坏死因子-α(TNF-α)途径在起始阶段促进肝细胞增殖,终止阶段抑制肝细胞增殖.     

耳穴贴压对睡眠剥夺大鼠脾脏TLR4信号通路关键基因mRNA表达的影响

目的:通过观察耳穴贴压对PCPA(对氯苯丙氨酸)致睡眠剥夺大鼠toll受体4信号通路中TLR4(Toll样受体4)、My D88(髓样分化蛋白88)、IRAK1(IL-1R受体相关激酶1)、TRAF6(肿瘤坏死因子受体活化因子6)、NF-κB(核因子-κB)、TRIF(诱导干扰素β的TIR基域接头分子)等关键基因mRNA表达的影响,来探讨耳穴贴压治疗失眠症的作用机理及其与机体免疫功能的关系.方法:将大鼠随机分为4组:对照组、模型组、安定组、耳贴组.腹腔注射PCPA以建立睡眠剥夺大鼠模型,以磁珠贴压双侧耳穴进行干预5 d,采用实时荧光定量PCR技术检测toll受体4信号通路关键基因mRNA表达量的变化.结果:模型组大鼠经睡眠剥夺后TLR4、IRAK1、TRAF6、NF-κB与TRIF等关键基因mRNA表达均较对照组升高约1倍,经耳穴贴压和安定干预后其表达都明显下降至对照组水平,差异均具有显著性(P0.05).结论:大鼠经睡眠剥夺后TLR4信号通路关键基因表达均升高,经耳穴贴压和安定干预后基本恢复至正常水平,说明失眠对机体的免疫功能有明显影响,耳穴贴压治疗失眠症可能与调节了机体的免疫功能有关.     

电针对PCPA致失眠大鼠脾脏TLR7信号通路关键基因mRNA表达的影响

目的:观察电针对对氯苯丙氨酸(PCPA)致失眠大鼠脾脏Toll样受体7(TLR7)信号通路关键基因mRNA表达的影响,探讨电针治疗失眠的免疫学机制.方法:取健康SPF级Wistar雄性大鼠32只,随机分成空白组、模型组、电针组和安定组,每组8只.模型组以腹腔注射PCPA建立大鼠失眠模型,安定组给予腹腔注射安定,电针组给予电针神门(HT7)、三阴交(SP6)穴位,连续治疗5 d后用实时荧光定量PCR(RT-PCR)反应测定大鼠脾脏TLR7、髓样分化蛋白88(My D88),IL-1受体相关激酶4(IRAK4)、肿瘤坏死因子相关激酶6(TRAF6)、及核因子NF-κB(NF-κB)的mRNA表达.结果:与空白组对照,模型组TLR7、My D88、IRAK4及TRAF6的mRNA表达增加(P0.05);与模型组比较,电针组、安定组IRAK4、TRAF6及NF-k B的mRNA表达降低,电针组TLR7及My D88的mRNA表达降低(P0.05),但电针组与安定组比较,无统计学差异(P0.05).结论:失眠上调TLR7信号转导通路关键基因mRNA表达,TLR7可能参与免疫对睡眠的调节;电针可通过调节TLR7信号转导通路调控相关免疫物质的释放,改善睡眠及减轻失眠对机体带来的损伤.     

知母-黄柏配伍抗炎作用机制的网络药理学研究

知母-黄柏配伍是临床上常用的“相须”配伍药对,具有抗炎作用,但其机制研究不足。本研究采用网络药理学方法研究知母-黄柏药对的抗炎机制。结果表明,知母-黄柏药对有182个潜在抗炎靶点;知母、黄柏、炎症三者共有靶点受调控分大于等于2倍中位数的靶点有29个,如PTGS2、PTGS1、RXRA、ADRB2、AR、CHRM1、ADRA1B、CHRM3、F10、NOS3等,这些靶点都与炎症的生物过程密切相关。抗炎靶点GO(gene ontology)分析涉及RNA聚合酶II启动子转录的调控、细胞增殖调节、细胞凋亡的调节、一氧化氮生物合成调节等;KEGG(Kyoto encyclopedia of genes and genomes)通路分析涉及TNF信号通路、HIF-1信号通路、PI3K-Akt信号通路、FOXO信号通路、VEGF信号通路、T细胞受体信号通路、Toll样受体信号通路、胰岛素抵抗等。研究提示知母-黄柏“相须”配伍的分子机制是通过共同调控信号通路发挥抗炎作用, 为其临床使用提供了科学依据。     

禁食对小鼠下丘脑磷酸化蛋白质组的影响

本研究旨在通过干预小鼠进食,探讨对小鼠下丘脑中蛋白质磷酸化修饰和相关信号通路的影响,为完善蛋白磷酸化调控网络提供有价值的信息.将实验小鼠平均分为3组,分别为对照组(con)、禁食组(D2)和禁食后恢复组(DR),每组小鼠数量为3只.在48 h内,con组正常提供饲料,D2组不提供饲料,DR组前44 h不提供饲料、后4 h提供饲料.同时解剖3组小鼠并提取下丘脑组织,提取、纯化和酶解下丘脑组织的蛋白质,并采用二氧化钛富集分离技术富集磷酸化肽段,运用高通量液相色谱-质谱联用进行检测,以鉴定样品中的磷酸化蛋白质组.利用非标记定量方法筛选差异表达的磷酸化蛋白以及位点,对鉴定数据进行GO富集和KEGG通路分析,并探究磷酸化蛋白间的相互作用关系.结果显示,共鉴定到4 810个磷酸化蛋白质,对应于14 259个磷酸化位点发生了变化.采用数学统计方法分析,成功确认小鼠下丘脑中有681个磷酸化蛋白差异显著,观察到这些差异蛋白与蛋白结合、激酶行为、转运、轴突生成等分子活动和生物学过程有关,并富集到了MAPK、细胞内噬和环磷酸腺苷信号通路等11个主要的信号通路.这说明禁食会对小鼠下丘脑中多种蛋白质的磷酸化修饰...     

消肿止痛合剂对大鼠缺血皮瓣血管再生及VEGF-Dll4/Notch信号通路的影响

目的:观察消肿止痛合剂对大鼠缺血皮瓣血管再生及VEGF-Dll4/Notch信号通路的影响.方法:将240只SD大鼠随机分为6组,分别为空白组、假手术组、模型组、消肿止痛合剂组(消肿组)、消肿止痛合剂+Notch阻断剂MK-0752组(消肿+MK组)、消肿止痛合剂+VEGF阻断剂Axitinib组(消肿+AXI组).用...     

基因芯片研究隐丹参酮对胰岛素抵抗卵巢颗粒细胞基因表达的影响

应用基因芯片技术,从基因水平分析隐丹参酮对胰岛素抵抗卵巢颗粒细胞基因表达的影响.采用猪卵巢颗粒细胞作为体外研究对象,利用磷酯酰肌醇-3激酶(PI-3K)特异性抑制剂--沃曼青霉素人工诱导猪卵巢胰岛素抵抗的细胞模型,以0.02 g/L隐丹参酮进行干预,继续培养48 h后,以Trizol法提取总RNA,采用猪全基因表达谱芯片技术筛选出差异表达基因.隐丹参酮组与沃曼处理组相比,共筛查出42个差异基因,其中22个基因表达下调,20个基因表达上调.研究表明,隐丹参酮可以通过调节多个基因、作用多个信号途径来改善胰岛素抵抗卵巢颗粒细胞的状态.     

PI3K等5条信号通路对NIH3T3细胞周期进程的调节作用研究

为从基因转录水平解析信号通路对NIH3T3细胞周期进程的调控作用,用小鼠基因表达谱芯片Mouse Genome 4 302.0检测信号通路相关基因表达丰度发现,PI3K,STAT3,钙蛋白酶,Rho家族鸟苷酸激酶和VEGF等5条信号通路的105个基因在该细胞的细胞周期中发生有意义的表达变化.分析基因表达变化预示的信号通路作用表明,上述5条信号通路依次促进G1期、G1/S转换期、S期、G2/M转换期和M期进程.结论:上述5条信号通路促进NIH3T3细胞的细胞周期进程.     

耳针对脑缺血后睡眠剥夺大鼠下丘脑单胺类神经递质和细胞因子IL-1β的影响

目的:通过观察耳针对脑缺血后睡眠剥夺大鼠下丘脑单胺类神经递质和细胞因子IL-1β的影响,探讨耳针治疗卒中后失眠的作用机制.方法:取SPF级Wistar雄性大鼠,用Zea Logna等报道的大脑中动脉栓线法(MCAO)制备大脑中动脉闭塞再灌注模型,模型成功后将动物随机分为对照组、模型组、安定组和耳针组4组,再对除对照组外的其他3组动物腹腔注射对氯苯丙氨酸(PCPA)造成脑缺血后睡眠剥夺大鼠模型,安定组每日腹腔注射安定,耳针组取耳穴神门(TF4)进行皮内针埋藏,均连续治疗7 d.采用酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测下丘脑单胺类神经递质5-羟色胺(5-HT)、5-羟引哚乙酸(5-HIAA)、多巴胺(DA)、去甲肾上腺素(NE)和白介素-1β(IL-1β)的含量.结果:与对照组相比模型组大鼠下丘脑5-HT、5-HIAA和IL-1β含量减低(P0.05),DA、NE含量显著升高(P0.01);与模型组相比安定组与耳针组大鼠下丘脑5-HT和IL-1β含量显著升高(P0.01),DA、NE含量显著降低(P0.01).结论:耳针治疗卒中后失眠可能通过提高机体下丘脑5-HT、5-HIAA及细胞因子IL-1β含量,降低NE和DA的含量以调节和改善睡眠.     

核转录因子Relish的结构与功能研究进展

核转录因子Relish是NF-κBs超家族中的一员,是重要的免疫信号传导效应物.Relish的N端有保守的Rel同源结构域,C端有锚蛋白重复结构域.受到外界各种刺激时由Imd通路传导信号,诱导Relish发生磷酸化、切割和其他翻译后修饰.活化的Relish进入细胞核与DNA结合调控靶基因表达,帮助生物体适应各种生理环境和刺激,抵御外来病原体入侵和感染.本文对Relish的结构与功能作了简要综述.Relish的结构主要包括Rel同源结构域、锚蛋白重复结构域、核定位序列、caspase靶位点、富含丝氨酸区域、富含脯氨酸-谷氨酸-丝氨酸结构域;Relish的功能主要有参与先天免疫、调节神经发育和寿命、调控肠道稳态和形态、参与压力调节及调节其他生理活动.