文题释义: 铜死亡:是近期新发现的一种细胞程序性死亡,主要依赖于线粒体呼吸,铜与三羧酸循环的脂化组分直接结合,促使脂酰化蛋白聚集和铁-硫簇蛋白丢失,蛋白质脂化导致蛋白毒性应激,最终致使细胞死亡。 生物信息学:是指整合计算机科学、生物学和信息技术,以此分析复杂生物数据的一门学科。 背景:免疫浸润在骨关节炎的病程发展过程中发挥着重要作用,而铜死亡是近期最新发现的一种新型细胞程序性死亡,目前尚未有铜死亡基因调控免疫浸润在骨关节炎中的相关机制研究。 目的:整合铜死亡基因和GEO数据库相关芯片,分析铜死亡基因与免疫浸润之间的关联性,构建风险模型,并进行基因本体、京都基因与基因组百科全书富集分析以及miRNA、中药预测,为今后骨关节炎免疫浸润方面的铜死亡机制挖掘提供理论支持。 方法:通过GEO数据库检索符合条件的骨关节炎相关芯片,对其进行标准化处理;基于处理后的基因表达矩阵进行免疫浸润提取和量化,分析免疫浸润细胞及功能之间的相关性,以及它们在骨关节炎组和对照组中的差异性;整合处理后的铜死亡基因表达矩阵和标准化处理后的芯片基因表达矩阵,筛选出与骨关节炎相关的铜死亡基因,并构建风险模型,分析骨关节炎铜死亡相关基因的风险概率,另外通过FunRich软件预测其上游miRNA;最后通过Enrichr网站和Coremine Medical数据库对骨关节炎铜死亡相关基因进行基因本体、京都基因与基因组百科全书富集分析及中药预测。 结果与结论:①免疫浸润相关性结果显示,树状突细胞和肥大细胞呈最强的正相关性(r=0.87),肥大细胞和肿瘤浸润淋巴细胞呈最强的负相关性(r=-0.81);②免疫浸润差异性分析显示,骨关节炎组中的树状突细胞、未成熟树状突细胞、巨噬细胞、肥大细胞、中性粒细胞、抗原呈递共抑制和趋化因子C-C-基序受体显著增加(P < 0.05),而B细胞、Th2细胞和T细胞共刺激则显著减少(P < 0.05);③共筛选出10个骨关节炎铜死亡基因,分别为SLC31A1、PDHB、PDHA1、LIPT1、LIAS、DLD、FDX1、DLST、DLAT、DBT,其中风险模型结果显示,PDHB可能是骨关节炎的风险因子;④富集分析结果,骨关节炎铜死亡基因主要富集在柠檬酸循环、丙酮酸代谢、糖酵解/糖异生等相关信号通路上;⑤通过Coremine Medical数据库共预测到包括温莪术(0.004 75)、黄芩(0.049)、红景天苷(0.000 237)等在内的27味中药和1种中药活性成分,其中红景天苷是此次研究中骨关节炎独立风险因子PDHB潜在的治疗中药活性成分;⑥FunRich软件共预测到包括has-miR-7a-5p、has-miR-7e-5p、has-miR-96-5p在内的29个骨关节炎铜死亡相关基因上游miRNA;⑦结果显示,骨关节炎铜死亡基因主要通过调节柠檬酸循环、丙酮酸代谢、糖酵解/糖异生等相关信号通路,影响树状突细胞、巨噬细胞、B细胞、抗原呈递共抑制等相关免疫细胞和功能在骨关节炎患者中的变化;在此过程中,包括has-miR-7a-5p、has-miR-7e-5p、has-miR-96-5p在内的29个miRNA可能也发挥着重要作用;另外,羊肝、温莪术和红景天苷等中药和中药活性成分可能是其潜在的分子药物来源。
https://orcid.org/0000-0003-0841-0496(王伟伟);https://orcid.org/0000-0002-0595-6154(欧志学)
中国组织工程研究杂志出版内容重点:组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程
文题释义:
结果与结论:①人体CO2耐受力指标与最大摄氧量相对值和绝对值存在显著正相关(P < 0.01),与身高、体质量和体质量指数存在显著正相关(P < 0.01);②通过CO2耐受指标构建的多元线性回归模型可准确解释及预测最大摄氧量的变化(校正R2分别为0.847,0.668,P < 0.01),模型验证评价提示预测值与实测值相比差异均无显著性意义(P > 0.05);③有氧代谢过程中人体CO2耐受指标与最大摄氧量之间存在高度相关,有氧代谢过程中高CO2耐受力预示着更强的心肺耐力水平,且通过数理模型发现有氧代谢过程中CO2耐受指标可在较大程度上对最大摄氧量的变化提供解释与预测。
https://orcid.org/0000-0002-3253-933X(吴东哲)
文题释义: 外周血淋巴细胞(peripheral blood lymphocytes,PBLCs):是指血液循环中的淋巴细胞,由70%-80%的T细胞和20%-30%的B细胞组成,都是抗原特异性淋巴细胞,来源于造血组织,是机体免疫应答的重要细胞成分。 MAP2K7:全称为mitogen-activated protein kinase kinase 7,又名MKK7,丝裂原活化蛋白激酶激酶7,一种双特异性蛋白激酶,属于MAP激酶激酶家族。该激酶特异性激活 MAPK8/JNK1和MAPK9/JNK2,并且该激酶本身被包括MAP3K1/MEKK1、MAP3K2/MEKK2、MAP3K3/MEKK5和MAP4K2/GCK在内的MAP激酶激酶激酶磷酸化和激活,介导细胞对促炎细胞因子和环境压力的反应的信号转导。 背景:目前没有监测骨关节炎发生或进展的敏感标志物,检测骨关节炎活动期外周血基因表达谱变化,有助于探寻血液中精确的诊疗靶点及阐释发病机制。 目的:通过生物信息学方法分析骨关节炎患者与正常人外周血淋巴细胞基因表达谱差异,从分子层面探索血液中骨关节炎的诊疗靶点,为研究骨关节炎提供新思路。 方法:从GEO和ArrayExpress数据库中查找骨关节炎血液相关的芯片数据,并下载GSE63359数据集。筛选样本包括46例骨关节炎患者血液和26例健康人血液,其中女性患者32例(健康女性19例)。用R语言limma包分别筛选出男/女性骨关节炎和男/女性健康人之间的差异表达基因,用ggplot2包绘制火山图,ComplexHeatmap包绘制热图。设定阈值为 P < 0.05&|log2FC|> 0.5获取差异表达基因,然后制作韦恩图,得到8个差异表达基因:MAP2K7、CREBZF、CLK4、TRIM37、IL18RAP、LRRN3、BLNK和MS4A1;通过DAVID对差异表达基因进行GO和KEGG通路分析,并用R语言ggplot2包绘制气泡图。用STRING和Cytoscape软件构件PPI网络,Mcode和centiscape插件进行模块分析,Cytohubba筛选出关键基因。 结果与结论:共筛选出差异表达基因 115个,其中上调基因16个,下调基因99个,对所有差异表达基因进行GO富集分析主要集中在“淋巴细胞介导的免疫”“体液免疫反应”“抗原受体介导的信号通路”“B细胞受体信号通路”“免疫球蛋白介导的免疫反应”和“吞噬作用的正调控”等生物功能上;KEGG主要富集在5条与骨关节炎相关的通路上:造血细胞谱系、Th1和Th2细胞分化、Th17细胞分化、破骨细胞分化和TNF信号通路。利用PPI网络及相关插件筛选出10个与骨关节炎高度相关的关键基因,其中瘤坏死因子、CD19、转铁蛋白受体、配对框5、丝裂原活化蛋白激酶7、CD24、CD20和B细胞连接器8个核心基因与骨关节炎炎症和细胞凋亡高度相关。提示:通过生物信息学分析发现骨关节炎和健康人的外周血淋巴细胞基因表达差异集中在炎症反应和细胞凋亡,从而使血液表达谱成为监测骨关节炎靶点标记物和研究其潜在分子机制的有效突破口。
https://orcid.org/0000-0003-1264-8122 (杨威)
文题释义: 环状RNA:是一类特殊的非编码RNA分子,也是RNA领域最新的研究热点。与传统的线性RNA(含5'和3'末端)不同,环状RNA分子呈封闭环状结构,不受RNA外切酶影响,表达更稳定,不易降解。在功能上,环状RNA分子富含miRNA结合位点,在细胞中起到miRNA海绵的作用,进而解除miRNA对其靶基因的抑制作用,升高靶基因的表达水平,这一作用机制被称为竞争性内源RNA机制。通过与疾病关联的miRNA相互作用,环状RNA在疾病中发挥着重要的调控作用。 RNA-seq:即转录组测序技术,就是用高通量测序技术进行测序分析,该研究中用以反映circRNA的表达水平。标准的工作流程从实验室提取RNA开始,到mRNA富集或去除核糖体RNA,cDNA反转录以及制备由接头连接的测序文库。然后使用高通量测序平台测序,每一个样本通常会被测序到10 000 000-30 000 000读长。最后,实验得到的数据通过比对或拼接测序的读长到转录组,量化覆盖转录本的读长,过滤和样本间归一化,用统计模型描述每个基因在各个样本组之间表达水平的差异。 背景:原发性膝骨关节炎是老年人最常见的慢性疾病之一,给社会和家庭带来了沉重的负担。目前,临床治疗只能是全膝关节置换等手术为主,但很难在早期防止软骨组织变性。目前对膝骨关节炎的形成机制,特别是炎症在疾病进展中的影响,均有一定的报道,但具体机制仍不清楚。 目的:探讨原发性膝骨关节炎和类风湿性关节炎差异表达的circRNA位点及其在疾病发病机制中的作用。 方法:收集了8例原发性膝骨关节炎患者和2例类风湿性关节炎患者(对照组)的滑膜组织,通过RNA-seq技术检测了组织中circRNA的表达谱,试图找出差异表达的基因和关键生物学功能途径。 结果与结论:膝骨关节炎患者与类风湿性关节炎患者相比,检测出185种差异表达的circRNA,其中有14种上调,171种下调。通过这些靶基因的途径富集和功能注释,鉴定出了包括蛋白 H3-K36 二甲基化、鞘糖脂生物合成过程、Toll样受体9信号通路正调控等多种富集通路,再通过以上测序结果创建了一个circRNA-miRNA相互作用网络,该网络有助于理解差异表达circRNA的作用。这项研究确定了滑膜组织中炎症相关circRNA和对照组的差异表达,这些差异表达的转录本可能阐明了滑膜组织中circRNA及其关系网络对骨关节炎进展的影响,该研究将有助于探索骨关节炎的发病机制和关键治疗靶点。
https://orcid.org/0000-0002-4577-0944 (顾羊林)
文题释义: 铁死亡:在二价铁或酯氧合酶的作用下,催化细胞膜上高表达的不饱和脂肪酸,发生脂质过氧化,从而诱导细胞死亡,是一种铁依赖性的新型细胞程序性死亡方式。 骨关节炎:由多种因素引起关节软骨纤维化、皲裂、溃疡及脱失,以关节疼痛为主要症状的退行性关节疾病,严重影响患者生活质量,预计到2030年将有4亿骨关节炎患者,给家庭与社会造成巨大的经济负担。
背景:靶向铁过载基因调节铁死亡或许是一种较快且有效延缓骨关节炎退变的方法,但目前对骨关节炎铁死亡相关分子机制及基因靶点尚不清楚。 目的:通过生物信息学分析铁死亡在骨关节炎中的关键基因和途径,结合体外实验验证骨关节炎中铁死亡标记基因,探讨铁死亡在骨关节炎中的潜在作用。 方法:以“Osteoarthritis”为检索词,通过GEO数据库检索2010-01-01/2021-01-01的公开数据,筛选得到基因微阵列数据集GSE55235,对GSE55235数据集进行数据矫正后分析获得差异表达基因;利用FerrDb数据库检索得到铁死亡相关基因与GSE55235数据集差异表达基因作交集,对交集基因作基因本体(Gene Ontology,GO)与京都基因和基因组数据库富集分析(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)并绘制蛋白质-蛋白质相互作用网络,获得骨关节炎铁死亡HUB基因,筛选出铁死亡标记基因;将正常人软骨细胞设为对照组、人软骨细胞骨关节炎模型设为实验组,采用实时荧光定量PCR对两组铁死亡标记基因的mRNA表达进行验证。 结果与结论:①共获得36个骨关节炎铁死亡基因,GO富集分析表明其主要参与氧化应激反应、皮质类固醇反应、类固醇激素反应、对糖皮质激素的反应和活性氧的代谢等过程;②针对产生超氧化物的NAD(P)H氧化酶及氧化还原酶活性、血红素结合、四吡咯结合中发挥作用;③KEGG富集分析表明骨关节炎铁死亡基因主要参与NOD样受体、白细胞介素17、缺氧诱导因子1、肿瘤坏死因子及叉头盒O类(FoxO)等信号通路;④构建蛋白质-蛋白质相互作用网络,进一步分析获得血管内皮生长因子A、白细胞介素6、JUN、PTGS2和DUSP1等5个骨关节炎铁死亡HUB基因,筛选出血管内皮生长因子A、白细胞介素6、PTGS2和DUSP1等4个铁死亡标记基因,体外实验证实其在对照组(正常人软骨细胞)与实验组(细胞骨关节炎模型)中有显著差异(P < 0.05);⑤上述数据显示,铁死亡可能通过氧化应激、氧化还原及诱导炎症等作用于骨关节炎,机制上可能与缺氧诱导因子1等信号通路刺激NAD(P)H有关;血管内皮生长因子A、白细胞介素6、PTGS2和DUSP1可作为骨关节炎铁死亡的生物标志物。
https://orcid.org/0000-0002-0142-7933(李哲);https://orcid.org/0000-0001-5749-9859(袁长深)
文题释义: 竞争性内源RNA(ceRNA)网络:指lncRNA、circRNA、假基因等竞争性地与miRNA结合,从而调控mRNA功能表达的特殊调控机制。 生物标志物:是一种可衡量疾病发生或存在程度的指标,可作为确认生物体是否发生或存在某种特定疾病的依据。生物标志物可以是特定的细胞、分子或基因、基因产物、酶或激素等。生物标志物有助于疾病的早期诊断、疾病预防、药物靶标识别、药物反应等。 背景:酒精性股骨头坏死与饮酒具有高度的相关性,然而其具体发病机制尚不明确且存在一定的个体差异。 目的:构建酒精性股骨头坏死的基因网络图谱,进一步探索酒精性股骨头坏死的潜在发病机制。 方法:从广西中医药大学第一附属医院骨二科招募3例酒精性股骨头坏死患者和3名健康志愿者,通过对其外周血进行基因测序筛选具有差异表达的mRNA和lncRNA,通过预测lncRNA-miRNA和miRNA-mRNA的相互作用靶点,使用cytoscape软件构建竞争性内源RNA调控网络。 结果与结论:①通过差异表达分析从酒精性股骨头坏死样本中鉴定出了差异lncRNA 127个、差异mRNA 921个,通过靶基因预测共预测出了205个miRNA及5 184个mRNA靶点,最终构建了包含3个lncRNA(SNHG3、MUC19、LINC00476)、5个miRNA(hsa-miR-146b-5p、hsa-miR-139-5p、hsa-miR-126-3p、hsa-miR-193a-3p、hsa-miR-135a-5p)和11个mRNA(PEX5、ACTR3B、CHMP4B、CSMD1、MTRF1、ZNF3、HTR7、NR5A2、SYT14、CASK、ING5)的ceRNA网络,涉及干细胞分化、炎症反应、神经内分泌、基因多态性等多种生物学过程。②结果表明,通过构建竞争性内源网络筛选出了一系列酒精性股骨头坏死潜在的生物标志物,为进一步研究其分子机制及治疗靶点提供了新思路。 缩略语:竞争性内源RNA:competing endogenous RNAs,ceRNA
https://orcid.org/0000-0001-5435-1066 (钱晓芬)
结果与结论:①利用GEO在线数据库内数据集GSE48350获取阿尔茨海默病与健康人群的基因芯片,使用GEO2R在线分析平台分析两个人群的差异基因,其中上调基因42个,下调基因131个;②GO基因功能注释分析结果显示差异基因主要位于突触前、运输囊泡和胞外囊泡;介导神经递质释放和突触小泡功能等生物进程;参与磷脂结合、受体-配体活性和网格蛋白结合等分子功能的构成;③KEGG通路分析结果显示差异基因主要富集于神经活性配体-受体相互作用、γ-氨基丁酸神经突触与逆行内源性大麻素信号等突触功能相关信号通路;④结合蛋白互作网络筛选出5个上调关键基因:CLU、GFAP、CD44、FOS、ANXA1;5个下调关键基因:GABRG2、SYT1、SYN2、KCNC1、SLC32A1;⑤实验证实在阿尔茨海默病小鼠模型的海马组织中GABRG2、KCNC1、SLC32A1表达显著下调;⑥结果提示上述3个基因可以作为治疗和诊断阿尔茨海默病的潜在基因,为阿尔茨海默病的治疗提供重要的线索,亦可以作为阿尔茨海默病与癫痫的共治疗靶点。
https://orcid.org/0000-0002-3948-882X(李欣儒)
结果与结论:①步态时-空参数:健侧足支撑时间大于患足(P < 0.01),患侧足摆动时间、步长均大于健足(P < 0.05);Pearson或Spearman秩相关分析表明,健侧足与患侧足的支撑时间、步态周期、步长、步宽、步幅具有显著正相关关系(P < 0.01);②生物力学相关参数:与患侧足相比,健侧足在第1趾区、第2-5趾区、第1跖骨区的最大压力、最大压强、足冲量增大(P < 0.05),足跟外侧区的最大压力增大(P < 0.05),足跟内侧区、足跟外侧区的足冲量增加(P < 0.01),第2-5趾区、中足区的足底接触面积增加(P < 0.05);Pearson或Spearman秩相关分析表明,健侧足与患侧足在足底十分区的最大压力、最大压强和足冲量值均具有显著正相关关系(P < 0.01),在第2-5趾区、第1跖骨区、第2跖骨区、第3跖骨区、第4跖骨区、中足区、足跟内侧区、足跟外侧区的足底接触面积具有显著正相关关系(P ≤ 0.01);③脑梗死偏瘫患者步态特征主要体现在:从时间参数上看,健足承担主要代偿作用;从空间参数方面上看,为维持步行的稳定性,与患侧足对比,健侧足表现更为保守;生物力学方面:为弥补患侧足向前推力的不足,健侧足前足区受力增加,这种不对称受力的代偿模式可能不利于步行能力的恢复。
https://orcid.org/0000-0003-0800-3030(金娜英)
文题释义: 类风湿关节炎:是一种慢性、进行性的全身自身免疫性炎症疾病,主要影响周围关节,早期累及关节滑膜组织。 基因集富集分析:是由UC San Diego和Broad Institute共同开发的软件,用于评估预定义的基因集在2种生物表型之间是否具有统计学上的显著差异。 背景:用目前的免疫方法检测类风湿关节炎患者的传统血清标志物,仍有30%为阴性;近年发现的血清生物标志物对类风湿关节炎诊断的敏感性和特异性较低,不适于临床推广。 目的:应用基因集富集分析和加权基因共表达网络分析方法分析类风湿关节炎枢纽基因及其意义。 方法:从GEO数据库下载GSE1919、GSE55235数据集,使用R软件“limma”包初筛差异表达基因、“clusterProfiler”包进行加权基因共表达网络分析,取交集基因作为候选枢纽基因。将结果导入String数据库构建蛋白质相互作用网络,Cytoscape软件cytoHubba插件筛选枢纽基因,并进行基因本体分析、京都基因与基因组百科全书通路富集分析。同时对2个数据集用基因集富集分析方法进行京都基因与基因组百科全书通路分析。 结果与结论:①共筛选出10个枢纽基因,其基因本体分析集中在淋巴细胞分化、T细胞分化、质膜信号受体复合物、主要组织相容性复合体蛋白结合等生物学功能;②京都基因与基因组百科全书通路富集于T细胞受体信号通路、Th1辅助细胞和Th2辅助细胞分化、Th17辅助细胞分化、肿瘤细胞程序性死亡-配体1表达和程序性死亡受体1检查点通路及原发性免疫缺陷5条通路;③基因集富集分析2个数据集类风湿关节炎样本发现3条共同通路:哮喘、自身免疫性甲状腺疾病和细胞黏附分子通路显著上调;④受试者工作特征曲线结果显示,5个基因(CD27、IL2RG、CD8A、LCK、NKG7)对诊断类风湿关节炎具有良好的特异性和敏感性(曲线下面积> 0.85);⑤CD4可能是多能的基因网络协调员,在免疫反应中发挥重要功能。
https://orcid.org/0000-0003-1806-8815 (孙玉敏)
结果与结论:海南省6-18岁在校学生高血压分布情况存在如下特征:①儿童青少年高血压分布存在地区聚集性,血压严重程度由高到低依次为南部、东部、西部、中部、北部。②各年龄段男女生各级高血压分布有显著性差异(各组P < 0.001);男生13岁后正常高值血压检出率涨幅明显大于女生,男生14-17岁后1级高血压检出率稳步上升;6-13岁女生组的血压严重程度高于男生,而14-17岁男生组的血压严重程度高于女生。③多因素Logistic回归分析显示,女生(OR=1.185,95%CI:1.180-1.189,P < 0.001);体质量指数(超重:OR=1.144,95%CI:1.135-1.154,P < 0.001;肥胖:OR=1.120,95%CI:1.105-1.135,P < 0.001)、腰围(正常腰围高值:OR=1.053,95%CI:1.046-1.061,P < 0.001;高腰围:OR=1.025,95%CI:1.012-1.037,P < 0.001)、腰围身高比(腹型肥胖:OR=1.286,95%CI:1.270-1.303,P < 0.001)为儿童青少年高血压危险因素。年龄、肺活量指数(中等水平:OR=0.956,95%CI:0.944-0.968,P < 0.001;中上等水平:OR=0.869,95%CI:0.858-0.880,P < 0.001;上等水平:OR=0.739,95%CI:0.726-0.753,P < 0.001)为儿童青少年高血压保护因素,肺活量指数水平越高发生儿童青少年高血压的风险越小。④上述数据证实,海南省6-18岁在校学生高血压检出率偏高,地区、检测年份、年龄、性别、体质量指数、腰围、腹型肥胖和肺活量指数均是儿童青少年高血压检出率的影响因素;海南省6-18岁儿童青少年需将体质量指数、腰围、腰围身高比控制在正常范围内,而提高肺活量指数水平是有效控制血压偏高的重要手段。
https://orcid.org/0000-0002-1529-5935(王巍潼);https://orcid.org/0000-0003-3652-2591(欧阳范献)
背景:临床上补骨脂-淫羊藿治疗类风湿关节炎疗效明显,但两者所含有效成分复杂,在分子水平上治疗类风湿关节炎的作用机制仍不明确。
结果与结论:①筛选补骨脂与淫羊藿活性成分28个,与类风湿关节炎交集靶点共288个,主要成分有异补骨脂素、补骨脂定、淫羊藿苷等;交集靶点主要有丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶1(AKT1)、肿瘤坏死因子、血管内皮生长因子A等;②基因本体论分析获得生物过程2 232条,主要与丝氨酸蛋白磷酸化、AKT正调控、活性氧代谢过程等功能有关;③京都基因与基因组百科全书富集分析结果202条,主要有PI3K/AKT信号通路和表皮生长因子受体信号通路等,可能通过调节滑膜细胞凋亡与增殖、抑制炎性因子等发挥治疗作用;④分子对接结果表明补骨脂-淫羊藿主要与AKT1及雌激素受体转录因子1结合活性最强,并形成稳定结构,与PI3K/AKT等凋亡增殖、炎性介导等调控信号通路密切相关;⑤补骨脂-淫羊藿可降低胶原诱导型关节炎大鼠模型血清中白细胞介素1β、白细胞介素6、肿瘤坏死因子α的表达;⑥补骨脂-淫羊藿可调低胶原诱导型关节炎大鼠模型关节滑膜中p-PI3K、p-AKT、p-FOXO1蛋白的表达;⑦结果证明,补骨脂-淫羊藿可能经PI3K/AKT/FOXO1信号通路抑制关节滑膜细胞增殖和抑制炎性因子表达等发挥治疗作用,这可能与类风湿关节炎关节炎症和骨破坏的发生密切相关,同时为临床的合理使用及新药开发提供了参考依据。
https://orcid.org/0009-0009-3381-1049(冉磊)
背景:血管再生为缺血性脑卒中发病后重要的修复过程之一,因此二者之间的可视化分析极其必要。
结果与结论:经过检索筛选出了1 484篇文章,发现缺血性脑卒中和血管再生之间的关系已成为了脑血管领域内新兴的研究热点,发文量持续上升。其中大多发文机构来自于中国与美国,文章被引用次数最高的机构是上海交通大学,最有影响力的作者是HERMANN DM,他的文章被引用了1 003次,而细胞外囊泡、microRNA、间质干细胞与疾病之间的关系是这一领域内的研究热点。通过文献计量学分析为缺血性脑卒中及血管再生领域提供了可视化分析,发现此领域将是一个新兴的焦点,同时也为缺血性脑卒中和血管再生的研究要点和未来趋势提供了有益参考。
https://orcid.org/0009-0002-6397-9722(夏天晴)
背景:研究发现胰高血糖素样肽1及其类似物具有显著的神经保护作用,并且已有部分药物应用到阿尔茨海默病临床三期研究阶段,然而其发挥神经保护作用的具体机制尚不明确,有待进一步探讨阐明。
结果与结论:①利用DisGeNET数据库内数据得到3 374个阿尔茨海默病患者与健康人群的差异基因,同时获得索马鲁肽潜在药物的101个靶基因,取两者交集得到23个相关基因;结合蛋白互作网络从中筛选出10个关键基因,分别是沉默信息调节因子1(SIRT1)、CASP9、CCND1、CASP1、KEAP1、DLG4、CASP4、GRB2、GRIA1、EDNRA;②GO基因功能分析显示关键基因主要富集在:半胱氨酸型内肽酶的正向调节活动,蛋白溶解的正向调节,半胱氨酸型内肽酶的正向调节,涉及凋亡活动过程的细胞质部分,AMPA谷氨酸受体复合物,炎症复合物,CARD结构域结合,半胱氨酸型内肽酶活性,半胱氨酸型内肽酶活性参与凋亡过程;KEGG信号通路分析结果主要为:结直肠癌,非小细胞癌,子宫内膜癌,上述均与免疫浸润、炎症、自噬凋亡相关;此外,根据关键基因的关联度排名及在HPA在线数据库不同组织中的分布情况,挑选出最显著的差异基因为SIRT1;③细胞实验显示,SIRT1蛋白表达在β-淀粉样蛋白1-42干预后的HT22细胞中显著下调,而经过索马鲁肽处理后明显上升;④结果显示,SIRT1可能是索马鲁肽治疗阿尔茨海默病的靶点基因。
https://orcid.org/0000-0002-3642-8135(柴世凡)
背景:急性脑出血中存在差异表达的基因,这些基因与脑出血发生发展有关。
结果与结论:①筛选出10个关键基因,分别是CXCL8、SERPINE1、TFPI2、CXCR4、GDA、KCNQ5、ERICH3、SCN3B、CACNA1E、CCL20;②脑出血组的关键基因GDA、KCNQ5、ERICH3、SCN3B、CACNA1E含量低于假手术组(P < 0.05),CXCL8、SERPINE1、TFPI2、CXCR4、CCL20含量高于假手术组(P < 0.05);③关键基因GDA、KCNQ5、ERICH3、SCN3B、CACNA1E含量与脑组织含水量、神经功能缺损评分正相关(P < 0.05),CXCL8、SERPINE1、TFPI2、CXCR4、CCL20含量与脑组织含水量、神经功能缺损评分负相关(P < 0.05);④GO分析显示基因在生物过程差异表达基因主要富集于白细胞趋化性、趋化因子介导的信号通路;细胞组成差异表达基因主要富集于阳离子通道复合物、离子通道复合物;分子功能差异表达基因主要富集于门控通道活动、离子通道活动;⑤KEGG分析示基因集中于TNF信号通路、谷氨酸能突触、GABA能突触;⑥结论:在脑出血中出现差异表达的基因为CXCL8、SERPINE1、TFPI2、CXCR4、GDA、KCNQ5、ERICH3、SCN3B、CACNA1E、CCL20,这些基因与脑出血后脑组织含水量、神经功能相关,这些基因主要富集在细胞组分、结合功能、细胞突起等相关的生物学功能上。
https://orcid.org/0000-0003-1704-6235(高玉广)
背景:缺血性脑卒中是一种与细胞凋亡相关的高发性疾病。在脑缺血后会出现神经元的死亡,包括坏死和凋亡两种方式。缺血核心区以坏死为主,而半暗带内的迟发性神经元死亡则以凋亡为主,半暗带已经成为现在缺血性脑卒中治疗的靶点。此文献计量分析用于确定过去5年缺血性脑卒中中细胞凋亡的全球科学产出特征、热点和前沿。
结果与结论:①在过去5年中,2018-2020年有关细胞凋亡在缺血性脑卒中中的作用发文量呈上升趋势,但在2020年发生转折,发文数量开始下降;其中中国的发文量最多,美国居于第2名;首都医科大学和《BRAIN RESEARCH BULLETIN》分别是发文最多的机构和期刊;近年来,“Expression”和“Oxidative stress”这2个关键词出现的频率较高;②文献计量学研究表明,在过去的5年中,大多数研究主要集中在基础研究上,其中细胞凋亡在缺血性脑卒中中的作用在近3年的研究中逐渐减少,呈现下降趋势;反之,神经再生逐渐成为了一个研究的热点,尤其在不同机制影响下对神经营养因子的调控,以及在血管生成和胶质细胞修复方面的研究呈上升趋势,同时在神经再生中细胞凋亡是一个潜在的发掘点。
https://orcid.org/0009-0002-8204-6442(段彦哲)
背景:菟丝子具有补肝肾、益精髓的功效,而骨关节炎的主要病机为肝肾亏虚,推测菟丝子与骨关节炎之间有一定的联系。
结果与结论:①筛选出11种菟丝子的有效活性成分,菟丝子和骨关节炎有66个交集靶点基因,后续筛选出12个核心基因,包括肿瘤坏死因子、白细胞介素1B、TP53、RACα丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(AKT1)、血管内皮生长因子A、基质金属蛋白酶9、前列腺素过氧合酶2、胱天蛋白酶3、表皮生长因子、过氧化物酶体增生激活受体γ、白细胞介素10、血管细胞黏附因子1;②对核心基因进行富集分析后,选择经典炎症通路核因子κB信号通路进行后续菟丝子缓解骨关节炎炎症的分析验证;根据各活性成分和通路核心基因前列腺素过氧合酶2进行分子对接后得到的结果,选择亲和力最高的芝麻素进行后续细胞实验验证,结果证实了菟丝子的有效成分芝麻素可以通过抑制白细胞介素1β诱导的核因子κB信号通路降低环氧合酶2的表达;③结果表明,菟丝子的活性有效成分芝麻素通过抑制白细胞介素1β诱导的核因子κB信号通路降低环氧合酶2的表达,达到改善骨关节炎炎症的作用,证实了菟丝子在骨关节炎方面的治疗效果。
https://orcid.org/0009-0002-8009-2648(张天栋)
背景:研究推测泛凋亡可能参与了骨质疏松的病理过程,但目前尚未有泛凋亡基因在骨质疏松中的相关机制研究。
结果与结论:①基于4个泛凋亡关键基因(CASP1、CASP10、MEFV、TNF),确定了骨质疏松症中的诊断标志物,构建了患病风险预测模型并进行验证;②将骨质疏松患者分为2种不同的泛凋亡亚型(簇A、B和基因簇A、B),且簇B和基因簇B的泛凋亡评分分别高于簇A和基因簇A;③通过 Coremine medical 数据库预测出人参等能调节泛凋亡关键基因的中药药物。
https://orcid.org/0009-0008-7591-4313(丁强)
细胞焦亡:是一种新的细胞裂解性程序性死亡方式,主要表现为细胞胀大导致细胞膜破裂,释放细胞内容物进而激活炎症反应。细胞焦亡的机制分为经典途径和非经典途径,经典途径主要依赖于Caspase-1,非经典途径则主要依赖于Caspase-4、Caspase-5、Caspase-11。成骨细胞焦亡可能是绝经后骨质疏松症的发病机制之一,基于细胞焦亡的绝经后骨质疏松症治疗策略是新的研究方向。
结果与结论:①于实验样本中共计筛选出30个绝经后骨质疏松症的差异基因,其中9个基因表达上调,21个基因表达下调;②GO、KEGG通路富集显示差异主要集中在丝氨酸型内肽酶活性、先天免疫反应、特殊颗粒管腔、肾素分泌等;③PPI网络显示差异基因的相关性,CytoHubba选出Degree值前10的Hub基因;④Hub基因与FerrDb铁死亡数据库及细胞焦亡数据集取交集得到关键基因ELANE、LCN2;⑤受试者工作特征曲线及箱图表明,ELANE、LCN2在绝经后骨质疏松症血清样本中的表达较正常样本明显降低,具有良好的诊断价值;⑥免疫浸润分析显示,ELANE可能与记忆性静息CD4 T细胞、M0巨噬细胞、M2巨噬细胞有关,LCN2可能与M0巨噬细胞有关。
https://orcid.org/0009-0009-1052-9382(李树栋)
背景:自噬及铁死亡在慢性肾病的病程发展过程中发挥着重要作用,但目前对于慢性肾病肾组织自噬及铁死亡相关分子机制及基因靶点尚不清楚。
结果与结论:①GSE137570数据集筛选后共计获取480个差异基因,其中表达上调基因104个,表达下调基因376个(log2|(FC)| > 1,P < 0.05);OMIM、GENECARD、FerrDb及HAMdb数据库获取铁死亡相关靶点562个,自噬相关靶点1 266个,将差异基因与铁死亡、自噬相关靶点取交集,分别获得铁死亡相关靶点15个,自噬相关靶点18个。②富集分析结果表明,铁死亡相关差异基因主要涉及硫氨基酸代谢、中性粒细胞脱粒等生物学过程及铁死亡信号通路,自噬相关差异基因主要富集于血小板脱颗粒、细胞外基质降解等生物学过程及受体酪氨酸激酶的信号传导。③经MCODE及CytoHubba筛选蛋白互作网络中关键基因,分别为CD44,ALB,TIMP1,PLG,CCL2,DPP4。④免疫浸润分析结果显示B细胞、CD4+T细胞、NK细胞及单核细胞等免疫细胞在慢性肾病肾组织中表达具有显著差异,而核心靶点与此类免疫细胞同样存在显著相关性(P < 0.05)。⑤ROC曲线分析结果进一步表明可通过CD44,ALB,TIMP1,PLG,CCL2,DPP4有效诊断慢性肾病病理进展。⑥经单细胞测序结果显示,除PLG外,各模型组小鼠肾组织靶点基因表达与该实验结果基本一致。⑦RT-PCR结果显示,对于自噬及铁死亡表型的验证,与空白组比较,模型组中LC3B,Nrf2,SLC7A11 mRNA表达显著降低(P < 0.05),P62 mRNA表达显著增高(P < 0.05);潜在核心靶点验证方面,与空白组比较,模型组中ALB、PLG mRNA表达显著降低(P < 0.05),TIMP1,CCL2 mRNA表达显著升高(P < 0.05)。⑧上述结果显示,经生物信息学分析与实验验证,CD44,ALB,TIMP1,PLG,CCL2在慢性肾病患者肾组织中异常表达,与肾小球滤过率及肾间质纤维化密切相关,对慢性肾病进展或具有预测作用。
https://orcid.org/0000-0003-1207-4325(陈冠廷);https://orcid.org/0009-0006-0949-7342(张琳琪)