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: 康复机器人:是康复医学和机器人技术的完美结合,融合了人工智能、生物力学、信息科学、康复医学等学科知识,利用智能仿生技术辅助患者完成肢体训练,达到康复治疗的目的。 CiteSpace软件:CiteSpace可视化分析软件是一个Java应用程序,它可以生成基于参考文献引用的共被引网络,以揭示特定研究领域的结构,支持通过书目数据库中的知识发现进行视觉探索。 背景:由于传统的康复训练方法对慢性损伤患者的功能恢复效果有限,康复机器人在慢性损伤的康复训练中正得到越来越多的研究和应用。 目的:解析和追踪近10年康复机器人领域相关研究的热点和前沿,为未来研究提供一定指导。 方法:计算机检索2010-2020年在 Web of Science 数据库SCIE核心数据合集发表的康复机器人相关研究,检索条件为“TS=(rehabilitation robot OR rehabilitation robotics)”。运用CiteSpace 5.7可视化软件,从高影响力国家/地区、作者、高频关键词及突现词等方面解析康复机器人研究的热点与前沿。 结果与结论:①最终纳入3 194篇文献,近年来康复机器人的研究热度一直持续不减,相关文献年发表量呈现稳定增长的趋势,美国发文量位居首位,中国紧跟其后;②美国西北大学以发文量161篇位居机构第一位;瑞士苏黎世大学教授Riener R以发文量48篇位居作者第一位;③研究形成了9个具有代表性的关键词聚类,并随时间推移呈现研究重点和方向的转变趋势;④近10年研究热点主要集中在康复机器人的智能控制、任务分析与学习、性能和可靠性、康复机器人人机交互方式如何通过机器智能与生物智能的融合,实现机器人与人的自然、精准交互等方面;⑤目前,康复机器人在上肢和神经损伤领域的应用最广泛,关于脑机接口、虚拟现实、柔性可穿戴式、任务分析和外骨骼类的康复机器人研究越来越引起人们的关注,是近年来康复机器人研究的前沿和热点领域,代表着未来的研究发展趋势,是今后研究可以参考的方向。未来康复机器人领域的研究应着重关注以下方面:一是关注患者功能需求,提高生活质量;二是加强多学科交叉合作,构建区域国家合作网络。
https://orcid.org/0000-0003-0727-6459 (薛夏利)
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: miRNA的调控特点:成熟的miRNA 通过碱基互补配对方式识别靶基因mRNA,发挥降解作用或直接阻断翻译过程。目前已经有>2 000 个miRNA 被证实可在人体表达并参与调控30%的基因。 miRNA的作用特点:大量研究表明miRNA几乎参与疾病发生进展的全过程,包括增殖、凋亡、血管生成以及分化等,在不同类型疾病中通过作用于特定的靶基因mRNA,发挥抑制或促进疾病发生发展的作用。 背景:microRNA (miRNA)被证实参与了股骨头坏死的发生、发展及防治,但其作用机制尚不清楚。 目的:借助GEO数据库,采用生物信息学手段探讨股骨头坏死相关的miRNA-mRNA调控关系对,阐释其潜在的作用机制。 方法:通过GEO数据库下载股骨头坏死相关的miRNA芯片数据集(GSE89587)和mRNA芯片数据集(GSE74089),借助R软件Limma包进行数据差异表达分析,使用miRDB、miRTarbase和TargetScan数据库预测差异表达miRNA调控的潜在下游靶基因,利用Cytoscape构建miRNA-mRNA调控网络,通过R软件clusterProfiler包对靶基因进行GO功能和KEGG通路富集分析,借助STRING数据库构建调控网络中靶基因的蛋白互作网络。 结果与结论:①实验共筛选出23个差异表达的miRNA,其中10个上调(如hsa-miR-4325,hsa-miR-3654),13个下调(如hsa-miR-4680-5p,hsa-miR-4711-3p);②实验共筛选出3 992个差异表达mRNA,其中2 503个上调(如TGFBI,AMTN),1 489个下调(如MSMP、FLJ35424);③利用Targetscan、miRTarBase和miRDB数据库预测出255个同时存在于3个数据库的下游靶基因,整理出10个miRNA(如hsa-miR-3920、hsa-miR-3675-5p)和34个mRNA(如MAPK6、SP1)进行调控网络构建;④GO和KEGG富集分析主要集中在调节mRNA稳定性、转化生长因子β信号通路及自噬等;⑤DDX3X、HNRNPC和SP1作为PPI网络中的枢纽基因,可能是股骨头坏死的关键靶标;⑥实验构建的miRNA-mRNA调控网络在一定程度上阐明了miR-4725-3p可能靶向抑制SP1介导的转化生长因子β信号通路诱发股骨头坏死发病,为股骨头坏死的防治诊疗提供了强有力的数据支撑和研究方向。
https://orcid.org/0000-0001-5649-4212(梁学振);https://orcid.org/0000-0002-4587-6650 (李刚)
文题释义: 肌少症:为一种增加跌倒、骨折、功能丧失和死亡等不良预后风险的进行性和全面性的骨骼肌疾病。 可视化分析:主要应用于海量数据关联分析,可辅助人工操作将数据进行关联分析,并做出完整的分析图表。 背景:肌少症在降低个人生活质量的同时,也会给社会造成沉重的医疗负担。针对引发肌少症的危险因素,主要从运动和营养2方面进行干预,尤其是运动干预对肌少症的治疗有重要意义。 目的:探究当前运动干预老年人肌少症研究的现状和国际热点及演变走向。 方法:基于Web of Science引文索引数据库核心集,检索数据库中近10年所收录的运动干预老年人肌少症的核心研究,得到2 484篇文献。借助CiteSpace 5.7.R1软件对检索数据进行过滤和除重后对纳入的2 401篇文献进行科学计量学分析。 结果与结论:①老年人肌少症问题持续受到重视与关注,国际老年人肌少症运动疗法相关研究的发文量逐年递增,且预估在未来几年热度不减;②发文量前3的国家为美国、日本、英国,但跨地域和跨机构合作不明显;③以高产作者为核心形成的兼具发文量和中心性的学术团队群有荷兰马斯特里赫特大学、加拿大麦克马斯特大学和意大利圣心天主教大学;④高频关键词有肌肉力量、身体成分、身体活动、衰弱、抗阻运动、营养补充等,这说明老年人肌少症是多重因素共同作用的复杂疾病,其中抗阻运动结合营养补充是有效的干预手段;近5年的突现关键词包括糖尿病患者、骨折、心力衰竭、小鼠、血流量限制等,这提示老年人肌少症与衰弱、2型糖尿病、心脏衰竭等疾病的发生风险有关,甚至与某些疾病的预后有关,故构建肌少症并发不同疾病的营养-运动干预新模型和新策略成为未来一段时间内的热点研究方向;抗阻训练是运动干预的核心成分,其中低强度抗阻训练结合血流限制在未来的发展中将有较大潜力成为热点研究的干预手段;⑤对关键参考文献进行聚类分析,可得到9个聚类:其中参考文献发文量比较多的大聚类包括“炎症”“亮氨酸”“自噬”“流行病学”“衰弱”“蛋白质”,其中“炎症”属于新兴聚类;⑥近10年对该疾病运动疗效的研究主要从组织工程细胞分子层面开展,其中运动对慢性炎症和自噬通道的影响是热点的基础研究内容;⑦文献被引次数前10位的文献大部分是各大洲老年人肌少症工作组发表的指南共识,除此之外还包括对老年人肌少症运动结合蛋白补充疗法的策略研究,此类文章为该领域的知识基础,反映持续关注的研究领域和今后还可以继续突破的方向。
https://orcid.org/0000-0002-3687-3538 (王素素)
文题释义: 高通量测序:又称“下一代”测序技术,以能一次并行对几十万到几百万条DNA分子进行序列测定和一般读长较短等为标志。目前应用最多的是人全外显子组捕获测序,因为外显子组测序的数据分析计算量较小,与生物学表型结合更为直接,高通量测序开始广泛应用于寻找疾病的候选基因上。 circRNA:为circular RNAs(环状RNA分子)的简写,是一类不具有5’ 末端帽子和3’ 末端poly(A)尾巴,并以共价键形成环形结构的非编码RNA分子。部分circRNA分子含miRNA应答元件(miRNAresponse element,MRE),可充当竞争性内源RNA(competing endogenousRNA,ceRNA),与miRNA结合,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,上调靶基因的表达水平。 背景:研究表明环状RNA(circRNA)是广泛存在于多种组织中的内源性非编码RNA,可充当microRNA(miRNA)的“海绵”调节哺乳动物的基因表达。但circRNA在骨质疏松症中的表达特征和分子机制以及其潜在的circRNA-miRNA-mRNA调控网络尚未有相关报道。 目的:基于骨质疏松相关非编码RNA高通量测序数据,构建互作网络及功能富集分析,筛选可能通过竞争性内源RNA(ceRNA)机制,并对筛选出的参与骨质疏松发生发展的circRNA进行功能和机制验证。 方法:利用GEO数据库中的骨质疏松非编码RNA高通量测序数据,构建circRNA-miRNA -mRNA网络。随后,对miRNA预测的共表达靶基因进行GO和KEGG分析。采用人间充质干细胞诱导成骨细胞分化,qRT-PCR和Western blot检测筛选出的circ_0076906和其靶向的miR-29b及骨糖蛋白mRNA和蛋白的表达,碱性磷酸酶活性和茜素红染色检测骨形成情况,荧光素酶报告实验以检测基因之间的相互作用。 结果与结论:①实验从GEO数据库中最终筛选了5个共表达circRNA(如circ_0076906,circ_0004276和circ_0003060等)、10个共表达miRNA(如miR-183-5p,miR-29b和hsa-miR-15b-3p等)以及241个共表达mRNA(如骨糖蛋白基因、SMARCC1和LRP6等),并成功构建了骨质疏松相关circRNA-miRNA-mRNA网络;②GO分析结果揭示了78个生物过程,其主要包括成骨细胞增殖、凋亡和迁移等功能;③KEGG分析FoxO信号通路和PI3K-AKT信号通路传导途径与骨质疏松发生发展密切相关;④对筛选出的差异显著同时有靶向关系的circ_0076906、miR-29b和骨糖蛋白验证结果显示,circ_0076906、miR-29b及骨糖蛋白基因在疏松症患者和对照组骨组织和血清中均呈差异表达,circ_0076906可诱导成骨分化,其沉默可抑制人间充质干细胞的成骨相关基因(骨钙素和RUNX2)表达,circ_0076906可充当miR-29b调节的骨糖蛋白基因表达的海绵;⑤上述数据说明,实验成功构建了骨质疏松circRNA-miRNA-mRNA网络,筛选出的circ_0076906和其靶向的miR-29b及骨糖蛋白基因可能在骨质疏松进展中发挥重要作用;实验进一步证实了人间充质干细胞中circ_0076906通过竞争性抑制miR-29b从而促进骨糖蛋白表达,缓解骨质疏松症并促进成骨分化。该研究方案经新疆医科大学第七附属医院伦理委员会批准,批准号:XY20190501-1。
https://orcid.org/0000-0002-0233-2020 (王海龙);https://orcid.org/0000-0002-7158-0888 (伊力哈木·托合提)
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)