基于生物信息学分析小鼠急性肾损伤和急性肺损伤的枢纽基因

1

作者 林玲 李京儒 +2 位作者 沈瑞华 林惠 乔晞 《中华肾病研究电子杂志》 2024年第3期134-144,共11页

目的基于生物信息学方法对小鼠急性肾损伤(AKI)和急性肺损伤(ALI)进行基因表达谱数据挖掘,旨在探讨AKI和ALI之间关系。方法从基因表达综合数据库(GEO)中分别下载AKI和ALI基因表达谱,去除批次效应后进行差异分析。利用基因本体(GO)和京... 目的基于生物信息学方法对小鼠急性肾损伤(AKI)和急性肺损伤(ALI)进行基因表达谱数据挖掘,旨在探讨AKI和ALI之间关系。方法从基因表达综合数据库(GEO)中分别下载AKI和ALI基因表达谱,去除批次效应后进行差异分析。利用基因本体(GO)和京都基因和基因组百科全书(KEGG)数据库对AKI和ALI的差异表达基因(DEGs)进行富集分析。使用STRING数据库构建蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络后,检测网络的核心模块和枢纽基因。通过使用Cytoscape插件的算法获得最佳枢纽基因后,进行免疫细胞浸润分析。结果AKI和ALI建模后4~6 h、24 h分别筛选出交集DEGs为114个、62个,GO和KEGG通路富集分析提示其与免疫应答和炎症信号通路有关。进一步分析,在AKI和ALI建模后4~6 h筛选出5个最佳枢纽基因,包括IL-6、IL-1β、CCL2、TLR2和CXCL10;AKI和ALI建模后24 h筛选出5个最佳枢纽基因,包括IL-6、IL-1β、TNF、TLR2和CXCL10。在AKI建模后4~6 h,枢纽基因表达与中性粒细胞和M1巨噬细胞呈正相关,而与记忆CD4+T细胞、记忆CD8^(+)T细胞呈负相关。在ALI建模后4~6 h,枢纽基因表达与树突状细胞和单核细胞呈正相关,而与未成熟树突状细胞和嗜酸性粒细胞呈负相关。在AKI建模后24 h,枢纽基因表达与中性粒细胞呈正相关,而与初始B细胞和调节性T细胞呈负相关。在ALI建模后24 h,枢纽基因表达与M1、M2巨噬细胞和中性粒细胞等呈正相关,而与初始CD8^(+)T细胞和嗜酸性粒细胞呈负相关。结论小鼠AKI和ALI建模后4~6 h和24 h具有相似的枢纽基因和信号通路,两种疾病分子机制密切相关,尚需深入研究以探讨潜在的治疗靶点。 展开更多

关键词 急性肾损伤 急性肺损伤 富集分析 蛋白-蛋白相互作用网络 免疫细胞浸润

原文传递

联合GEO数据库使用网络药理学探讨四妙勇安汤治疗类风湿关节炎的作用机制 被引量：5

2

作者 李院魏 高骥 李双印 《风湿病与关节炎》 2021年第5期19-23,39,共6页

目的:联合GEO数据库使用网络药理学探讨四妙勇安汤治疗类风湿关节炎的主要成分和可能的作用机制。方法:通过GEO芯片数据挖掘OMIM数据库和Genecards数据库,检索收集类风湿关节炎靶点;通过TCMSP数据库,以生物利用度>30%,类药性>0.1... 目的:联合GEO数据库使用网络药理学探讨四妙勇安汤治疗类风湿关节炎的主要成分和可能的作用机制。方法:通过GEO芯片数据挖掘OMIM数据库和Genecards数据库,检索收集类风湿关节炎靶点;通过TCMSP数据库,以生物利用度>30%,类药性>0.18为筛选条件,收集四妙勇安汤的活性成分及对应靶点。将四妙勇安汤靶点与类风湿关节炎靶点进行匹配获取靶点基因,使用Cytoscape 3.7.2软件构建蛋白-蛋白相互作用网络,并进行拓扑分析筛选核心靶点。使用R软件进行GO分析和KEGG通路分析。结果:四妙勇安汤有效成分共126个(如山柰酚、槲皮素、豆甾醇、β-谷甾醇、谷甾醇等),对应靶点2044个;类风湿关节炎靶点4360个;中药-疾病靶点匹配获得潜在靶点165个。GO分析生物过程获得通路2329个,细胞组分获得通路89个,分子功能获得通路163个;KEGG通路分析共获得通路160个。结论:本研究为更深层次探究四妙勇安汤及所含四妙勇安汤药物成分方剂治疗类风湿关节炎作用机制奠定了基础。 展开更多

关键词 类风湿关节炎 四妙勇安汤 网络药理学 信号通路 靶点 蛋白-蛋白相互作用网络

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基于生物信息学的未分化甲状腺癌恶性机制研究 被引量：4

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作者 潘宗富 方琦璐 +2 位作者 张轶雯 钱杨洋 黄萍 《中国现代应用药学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期1606-1612,共7页

目的阐明未分化甲状腺癌(anaplastic thyroid carcinoma,ATC)与分化型甲状腺癌的分子通路差异,揭示ATC的恶性机制。方法利用GEO数据库联合R语言分析ATC与乳头状甲状腺癌(papillary thyroid cancer,PTC)肿瘤组织的基因表达差异,以及ATC、... 目的阐明未分化甲状腺癌(anaplastic thyroid carcinoma,ATC)与分化型甲状腺癌的分子通路差异,揭示ATC的恶性机制。方法利用GEO数据库联合R语言分析ATC与乳头状甲状腺癌(papillary thyroid cancer,PTC)肿瘤组织的基因表达差异,以及ATC、PTC与正常甲状腺组织的共有差异基因;基于STRING数据库及Cytoscape软件构建蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络,分析其关键网络节点和基因簇,并利用KEGG、DAVID数据库及ClueGO插件进行基因功能富集及注释。最后,利用RT-PCR检测关键节点在不同甲状腺癌细胞株中的表达差异。结果和正常甲状腺组织相比,ATC和PTC存在775个共同差异基因,通路富集于PI3K-Akt信号通路、p53通路、肿瘤通路、细胞周期等与调控肿瘤发生发展相关的经典通路,以及炎症反应、胞外基质重塑、免疫反应、血管新生等肿瘤微环境相关通路改变。进一步筛选ATC和PTC差异基因发现,与PTC相比,ATC组织中p53通路、PI3K-Akt信号通路、胞外基质-受体相互作用、细胞周期、蛋白消化及吸收、吞噬体、补体途径等肿瘤关键通路显著激活。研究通过构建PPI网络并分析出3个关键基因簇,其功能主要与细胞周期、双链修复、细胞趋化、蛋白泛素化等重要生物进程相关。其中,TOP2A、IL8、UBE2S是各基因簇的关键节点,并与甲状腺恶性演进潜在相关。结论研究利用生物信息学发现ATC发生发展的潜在分子机制网络,并揭示该网络中的关键基因簇及节点,为ATC的恶性机制及潜在治疗靶点提供理论依据。 展开更多

关键词 未分化甲状腺癌 生物信息学 信号通路 蛋白.蛋白相互作用网络 差异基因

原文传递

基于生物信息学筛选肝细胞癌预后生物标志物

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作者 武硕 贾友鹏 《社区医学杂志》 CAS 2023年第7期340-350,共11页

目的 通过生物信息学筛选出肝细胞癌(HCC)与正常组织的差异表达基因(DEGs),探索HCC预后生物标志物。方法 从公共基因数据库(GEO)筛选并下载3个微阵列数据集GSE101685、GSE84402和GSE62232,通过GEO2R在线分析平台对得到的基因芯片进行分... 目的 通过生物信息学筛选出肝细胞癌(HCC)与正常组织的差异表达基因(DEGs),探索HCC预后生物标志物。方法 从公共基因数据库(GEO)筛选并下载3个微阵列数据集GSE101685、GSE84402和GSE62232,通过GEO2R在线分析平台对得到的基因芯片进行分析,可以得到癌组织与非癌组织的DEGs,利用DAVID数据库进行基因本体论(GO)功能富集分析及京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析,应用STRING绘制出蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络,导入Cytoscape软件用CytoHubba插件筛选出排名前10位的核心基因,通过Kaplan-Meier Plotter对每个核心基因进行生存分析,并绘制生存曲线,再通过GEPIA数据库进行表达量分析,进一步分析核心基因所涉及的信号通路。结果 数据集GSE101685、GSE84402、GSE62232分别筛选出459、471和292个DEGs。Venn图显示GSE101685、GSE84402和GSE62232数据集共同表达的DEGs有169个,其中上调DEGs 43个,下调DEGs 126个,通过上述相应分析,筛选出10个核心基因DLGAP5、BIRC5、CCNB1、CCNA2、TTK、NDC80、NCAPG、MAD2L1、BUB1B和RRM2。将10个核心基因通过Kaplan-Meier Plotter进行预后分析后,发现10个核心基因的过表达均会导致总体生存率的下降。将10个核心基因通过GEPIA数据库进行表达量分析,发现9个核心基因(DLGAP5、BIRC5、CCNB1、CCNA2、NDC80、NCAPG、MAD2L1、BUB1B、RRM2)表达差异有统计学意义,均P<0.05。其中核心基因BUB1B、CCNA2、CCNB1、MAD2L1和RRM2主要富集在p53信号通路和细胞周期。结论 BUB1B、CCNA2、CCNB1、MAD2L1和RRM2的过表达与HCC的不良生存率相关,可能成为HCC的预后生物标志物,可为HCC患者的治疗提供理论基础,DLGAP5、BIRC5、NDC80和NCAPG在HCC预后评估等方面值得继续探索。 展开更多

关键词 肝细胞癌 生物信息分析 差异基因 蛋白-蛋白相互作用网络

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头颈部鳞癌转录因子调控网络及潜在靶点研究 被引量：2

5

作者 张智颖 潘宗富 《中国药师》 CAS 2019年第9期1577-1583,共7页

目的:研究头颈部鳞癌(HNSCC)的转录因子调控网络及潜在关键靶点。方法:利用基因表达综合数据库(GEO)联合GEO2R在线工具分析HNSCC与正常黏膜组织的基因表达差异;利用Clue GO进行差异基因功能注释及通路相互作用网络构建;基于相互作用基因... 目的:研究头颈部鳞癌(HNSCC)的转录因子调控网络及潜在关键靶点。方法:利用基因表达综合数据库(GEO)联合GEO2R在线工具分析HNSCC与正常黏膜组织的基因表达差异;利用Clue GO进行差异基因功能注释及通路相互作用网络构建;基于相互作用基因/蛋白检索工具(STRING)数据库及Cytoscape软件构建蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络,分析其关键网络节点和基因簇,并利用iRegulon插件进行转录因子调控网络构建并筛选关键转录因子;利用Kaplan-Meier Plotter分析关键转录因子与HNSCC患者预后相关性。结果:和正常黏膜组织相比,HNSCC组织共有168个基因(66个上调,102个下调)发生显著变化。这些差异基因与细胞外基质分解、胞外基质重塑、IL-17信号通路、胶原代谢过程、胞外基质-受体相互作用、细胞基质黏附的调控以及平滑肌细胞迁移调控等重要信号相关。蛋白-蛋白相互作用网络分析共筛选出两个关键基因簇。其中degree值排名前五网络节点MMP9,COL1A1,COL3A1,COL1A2,SPP1均聚集于基因簇2,且与胞外基质重塑或胞外基质-受体相互作用有关,但在HNSCC中的作用研究甚少。进一步针对上调及下调差异基因的转录因子调控网络分析共筛选出14个转录因子,其中仅有4个转录因子在HNSCC研究中有报道。Kaplan-Meier Plotter分析显示6个转录因子与HNSCC患者预后显著相关,另外4个转录因子与预后的相关性与患者性别相关。结论:本研究综合多种生物信息学手段揭示HNSCC发生发展的潜在转录因子调控网络,挖掘该网络中的关键基因簇及节点,并预测其与患者预后相关性,为HNSCC的发病机制及潜在治疗靶点发现提供理论依据。 展开更多

关键词 头颈部鳞癌 生物信息学 差异基因 转录因子 蛋白-蛋白相互作用网络

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横纹肌肉瘤预后相关的潜在基因靶点研究

6

作者 袁征 赵昌松 +1 位作者 高峥嵘 张强 《北京医学》 CAS 2022年第7期603-608,共6页

目的 采用微阵列技术筛选横纹肌肉瘤(rhabdomyosarcoma, RMS)组织与正常骨骼肌组织的核心差异表达基因(differentially expressed gene, DEG),分析DEG对其生存时间的影响。方法 GSE28511数据集在基因表达数据库(Gene Expression Omnibus... 目的 采用微阵列技术筛选横纹肌肉瘤(rhabdomyosarcoma, RMS)组织与正常骨骼肌组织的核心差异表达基因(differentially expressed gene, DEG),分析DEG对其生存时间的影响。方法 GSE28511数据集在基因表达数据库(Gene Expression Omnibus, GEO)中下载获得,包含18例RMS组织样本(10例腺泡状横纹肌肉瘤组织,8例胚胎性横纹肌肉瘤组织)和6例正常骨骼肌样本。使用GEO2R检测RMS和正常组织之间的DEG。进行京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)和基因本体论(gene ontology, GO)通路富集分析,构建蛋白-蛋白相互作用(protein-protein interaction, PPI)网络,识别重要模块和核心基因,并对核心基因进行生存分析和表达分析。结果RMS组织中有181个DEG。GO分析显示,变异主要富集于肌肉收缩、横纹肌收缩、肌节组织、肌原纤维组装、心脏收缩力调节、肌肉收缩调节、横纹肌收缩调节、Z盘、肌原纤维、肌球蛋白、胞液、肌节、肌肉结构成分和肌动蛋白结合等。KEGG分析显示,DEG在心肌收缩通道、心肌细胞的肾上腺素能信号、糖酵解和糖异生、钙信号通路、氨基酸的生物合成和细胞周期中大量富集。PPI网络共有134个节点和986条相互作用关系。共鉴定了4个核心基因(TTN、TNNI2、TNNT3、NEB),其中NEB基因在RMS高表达时,患者生存时间较短(P<0.05)。结论 生物信息学技术可用于探讨RMS的发病机制。RMS与正常组织之间存在差异,NEB基因在RMS组织中高表达,NEB基因可能作为RMS早期诊断和特异性治疗的生物标志物。 展开更多

关键词 横纹肌肉瘤 差异表达基因 蛋白-蛋白相互作用网络 生物信息学 核心基因

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鉴定肝细胞癌特异性血清细胞因子

7

作者 张迷 陈曦 +3 位作者 李孟祥 焦叶林 齐义军 岳文彬 《胃肠病学和肝病学杂志》 CAS 2021年第11期1224-1229,共6页

目的鉴定肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)特异性血清细胞因子。方法用细胞因子抗体芯片检测非癌对照和HCC患者血清细胞因子,富集分析KEGG生物学通路,ProteoMap分析生物学功能构成。构建基于STRING数据库差异表达细胞因子间相互... 目的鉴定肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)特异性血清细胞因子。方法用细胞因子抗体芯片检测非癌对照和HCC患者血清细胞因子,富集分析KEGG生物学通路,ProteoMap分析生物学功能构成。构建基于STRING数据库差异表达细胞因子间相互作用网络,计算节点分子的“degree”和“betweenness”,确定关键细胞因子并应用ELISA进行验证。结果鉴定出差异倍数>1.5倍的HCC相关差异表达细胞因子为43个(高、低表达分别为26个和17个),80%差异表达的细胞因子参与多个功能相关的生物学通路和信号通路。这些差异表达细胞因子构成的蛋白-蛋白互作网络中,“degree”和“betweenness”分值位居前5的细胞因子包括VEGFA、VCAM1、CXCR4、CCR7和TLR3。HCC血清中VEGFA、CCR7和CXCR4表达显著高于肝硬化和慢性乙肝患者及健康对照,其中慢性乙肝患者血清VEGFA表达高于肝硬化和健康对照,慢性乙肝和肝硬化患者血清中CCR7和CXCR4表达差异无统计学意义,但明显高于健康对照。结论VEGFA、CCR7和CXCR4是潜在的HCC血清标志物。 展开更多

关键词 肝细胞癌 细胞因子 蛋白-蛋白相互作用网络 VEGFA CCR7 CXCR4

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生物信息学分析患有乳腺癌的乳腺球样本中与自我更新相关的关键基因

8

作者 臧卫东 《上海医药》 CAS 2018年第1期76-80,共5页

目的:通过生物信息学分析乳腺癌中具有自更新能力的乳腺球样本,挖掘与自更新能力有关的关键基因,为乳腺癌治疗提供基础和理论依据。方法:首先通过比较原位乳腺癌样本(breast cancer,BC)与乳腺癌的乳腺球样本(mammosphere samples,MS)的m... 目的:通过生物信息学分析乳腺癌中具有自更新能力的乳腺球样本,挖掘与自更新能力有关的关键基因,为乳腺癌治疗提供基础和理论依据。方法:首先通过比较原位乳腺癌样本(breast cancer,BC)与乳腺癌的乳腺球样本(mammosphere samples,MS)的m RNA芯片表达数据,获得差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)。随后构建DEGs的蛋白与蛋白相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络,并从中筛选出一个高度关联的子网络,最后对子网络进行功能富集分析。结果:MS和BC两组样本间共有1 083个DEGs。从这些DEGs构建得到的PPI网络中,获得了一个包含49个DEGs的高度关联的子网络,其中tspo、igf1、fn1和cdk1为子网络的核心基因。结论:这些核心基因可能是乳腺癌细胞中与自更新相关的基因。 展开更多

关键词 乳腺癌 乳腺球 自我更新 差异表达基因 蛋白与蛋白相互作用网络

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复杂网络聚类算法在生物网络中的应用 被引量：9

9

作者 田野 刘大有 杨博 《计算机科学与探索》 CSCD 2010年第4期330-337,共8页

复杂网络在现实世界中普遍存在,具有小世界性和无标度性等统计特性,网络簇结构是复杂网络重要的拓扑属性之一。在复杂生物网络中使用聚类算法揭示生物网络中的簇结构对分析生物网络的拓扑结构、预测其功能都具有重要意义。对复杂网络聚... 复杂网络在现实世界中普遍存在,具有小世界性和无标度性等统计特性,网络簇结构是复杂网络重要的拓扑属性之一。在复杂生物网络中使用聚类算法揭示生物网络中的簇结构对分析生物网络的拓扑结构、预测其功能都具有重要意义。对复杂网络聚类方法在蛋白质-蛋白质相互作用网络和新陈代谢网络中的应用及其进展情况进行了综述,分析了几种聚类算法的评价函数和适用条件,并对生物网络聚类算法研究所面临的主要问题进行了讨论。 展开更多

关键词 复杂网络 聚类 蛋白质-蛋白质相互作用网络 新陈代谢网络 生物网络

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基于网络药理学探析补中益气汤治疗变应性鼻炎的作用机制 被引量：9

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作者 戚媛媛 韩秀丽 +2 位作者 王旗旗 杨祺 王玉明 《世界中医药》 CAS 2021年第20期2987-2991,2998,共6页

目的:基于网络药理学探析补中益气汤治疗变应性鼻炎的作用机制。方法:通过中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)筛选得到补中益气汤的化学成分和作用靶点,同时利用GeneCards数据库获得与变应性鼻炎治疗相关的靶基因,利用Cytoscape3.7.... 目的:基于网络药理学探析补中益气汤治疗变应性鼻炎的作用机制。方法:通过中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)筛选得到补中益气汤的化学成分和作用靶点,同时利用GeneCards数据库获得与变应性鼻炎治疗相关的靶基因,利用Cytoscape3.7.1软件将所获得数据进行“药物-成分-疾病-靶点”网络可视化模型构建,使用STRING数据库构建共有靶基因的蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络,最后采用R软件以P<0.05、Q<0.05进行关键靶基因本体(GO)富集分析和京都基因和基因组百科全书(KEGG)功能富集分析。结果:筛选出补中益气汤有效活性成分172个,其治疗变应性鼻炎的机制可能与IL6、VEGFA、JUN、MMP9、MMP2等核心靶蛋白密切相关,推测其主要通过参与IL-17、TNF、HIF-1、Toll样受体、PI3K-AKT、核因子κB、MAPK、Th1和Th2细胞分化、JAK-STAT等信号通路干预调控变应性鼻炎。结论:本研究揭示了补中益气汤治疗变应性鼻炎多基因、多靶点、多通路的网络调节机制,从整体角度阐述了中医药有效的作用机制,为下一步实验研究提供分子层面的思路。 展开更多

关键词 补中益气汤 变应性鼻炎 网络药理学 药物活性成分 靶点 网络可视化模型 蛋白质-蛋白质相互作用网络 通路富集分析

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基于网络药理学和分子对接研究寿胎丸治疗复发性流产的作用机制 被引量：9

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作者 史亚婷 刘雁峰 +3 位作者 奚婷 曹一鸣 王悦竹 宫玮珩 《世界中医药》 CAS 2021年第22期3303-3309,共7页

目的:基于网络药理学和分子对接方法探讨寿胎丸治疗复发性流产(RSA)的主要作用机制。方法:运用中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)、BATMAN-TCM数据库检索寿胎丸所含主要的活性化学成分,并在TCMSP数据库中查询药物成分对应靶点,检索... 目的:基于网络药理学和分子对接方法探讨寿胎丸治疗复发性流产(RSA)的主要作用机制。方法:运用中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)、BATMAN-TCM数据库检索寿胎丸所含主要的活性化学成分,并在TCMSP数据库中查询药物成分对应靶点,检索GeneGards数据库获得RSA相关靶点。运用R软件取药物与疾病靶点的交集制成韦恩图,再利用Cytoscape 3.7.2软件将药物-活性成分-靶点-疾病网络可视化,通过STRING数据库获得靶标蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络。最后运用R软件对靶点基因进行基因本体(GO)富集分析和京都基因和基因组百科全书(KEGG)富集分析。结果:共得出主要活性成分21个,寿胎丸与RSA相关靶点共108个,通过GO分析得出133个功能条目,通过KEGG分析得出147条信号通路,涉及细胞因子受体结合、受体配体活动、泛素样蛋白连接酶结合等功能及AGE-RAGE信号通路、流体剪切应力和动脉粥样硬化等通路。分子对接验证显示,寿胎丸的主要活性成分与RSA核心靶点具有较强的结合活性,为二者的相互作用提供了基础。结论:该研究利用网络药理学方法初步揭示了寿胎丸通过多成分、多靶点、多通路治疗RSA的作用机制,预测了寿胎丸可能通过TGF-β、PI3K/AKT、MAPK、JAK-STAT等通路保护妊娠,为进一步临床及实验研究提供了良好的理论依据。 展开更多

关键词 寿胎丸 复发性流产 网络药理学 分子对接 靶点 蛋白质-蛋白质相互作用网络 信号通路 作用机制

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基于网络药理学的如意珍宝片治疗中风作用机制研究 被引量：6

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作者 张景媛 吴嘉瑞 +5 位作者 周唯 贾珊珊 郭思宇 倪梦蔚 刘殊羽 孟子琦 《中国医院用药评价与分析》 2019年第3期265-271,共7页

目的:基于网络药理学方法,初步探讨如意珍宝片治疗中风的作用机制。方法:构建中风相关的蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络;选取如意珍宝片含有的112个活性成分,预测其作用靶点;进而构建如意珍宝片"活... 目的:基于网络药理学方法,初步探讨如意珍宝片治疗中风的作用机制。方法:构建中风相关的蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络;选取如意珍宝片含有的112个活性成分,预测其作用靶点;进而构建如意珍宝片"活性成分-预测靶点"网络,构建与中风相关的如意珍宝片"活性成分-潜在靶点"网络,进行基因本体(gene ontology,GO)富集分析、京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)的生物通路富集分析,研究如意珍宝片治疗中风的作用机制。结果:与中风相关的如意珍宝片"活性成分-潜在靶点"网络包含29个靶点,关键靶点涉及诱导型一氧化氮合酶、内皮型一氧化氮合酶、磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸3-激酶催化亚基、钠通道蛋白5型α亚基、转录因子AP-1、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3和雌激素受体等;GO条目12个,主要包括蛋白结合、酶结合和RNA聚合酶Ⅱ启动子转录调控;KEGG通路13条,主要涉及肿瘤信号通路、黏着斑和肿瘤中的蛋白多糖等。结论:本研究结果初步验证和预测了如意珍宝片治疗中风的作用机制,为进一步深入揭示其作用机制奠定了良好的基础。 展开更多

关键词 如意珍宝片 中风 网络药理学 蛋白质-蛋白质相互作用网络 靶点 信号通路

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原发性骨质疏松潜在生物标志物的生物信息学分析

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作者 赵嘉诚 任诗齐 +3 位作者 祝秦 刘佳佳 朱翔 杨洋 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2025年第8期1741-1750,共10页

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... 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。 展开更多

关键词 原发性骨质疏松 生物标志物 生物信息学 药物标靶网络 蛋白质-蛋白质相互作用网络

使用DNA微阵列分析研究系统性血管炎潜在的基因靶点 被引量：5

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作者 史卫军 冯怡雯 汤敬东 《血管与腔内血管外科杂志》 2017年第6期1028-1035,共8页

本研究旨在确定系统性血管炎中关键基因,从而获得新的潜在的基因靶向位点来治疗系统性血管炎。从Gene Expression Omnibus数据库中下载了GSE16945的双色cDNA微阵列数据,由来自13名系统性血管炎患者和16名健康对照组成员的外周单核细胞... 本研究旨在确定系统性血管炎中关键基因,从而获得新的潜在的基因靶向位点来治疗系统性血管炎。从Gene Expression Omnibus数据库中下载了GSE16945的双色cDNA微阵列数据,由来自13名系统性血管炎患者和16名健康对照组成员的外周单核细胞标本组成。通过BRB Array Tools,在系统性血管炎中筛选差异表达基因(DEG),随后使用cluster Profiler包构建蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络以及选择显著功能相互作用(FI)模块。此外,预测了确定的DEG之间的转录因子(TF),并构建了转录调控网络。鉴定了总共173个上调基因和93个下调的基因,主要与免疫应答途径相关。FBJ小鼠骨肉瘤病毒基因同源物(FOS),泛素B(UBB),信号转导和转录激活因子1(STAT1)和MX dynamin样GTPase 1(MX1)在PPI网络中被鉴定为中枢蛋白。此外,UBB、FOS和STAT1分别是三个确定的FI模块中的中枢蛋白。在DEGs中总共预测了9个转录因子。在预测为转录因子的DEG中,鉴定了相互作用的STAT1,v-maf禽类肌肉痉挛性纤维肉瘤癌基因同源物B(MAFB)和酪氨酸3-单加氧酶/色氨酸5-单加氧酶活化蛋白Z(YWHAZ),这些转录因子作为靶点进一步调节其他DEGs。包括FOS、UBB、MX1、STAT1、MAFB和YWHAZ在内的各种基因可能是用于治疗系统性血管炎的潜在靶标。 展开更多

关键词 差异表达基因 蛋白质-蛋白质相互作用网络 功能相互作用 系统性血管炎

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基于网络药理学分析八味柴芍汤治疗糖尿病胃轻瘫的机制 被引量：1

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作者 李龙 唐志锋 +1 位作者 宋雯静 张和顺 《中医临床研究》 2023年第19期54-58,共5页

目的:基于网络药理学探讨八味柴芍汤治疗糖尿病胃轻瘫(Diabetic gastroparesis,DGP)的潜在机制。方法:使用中药系统药理学数据库与分析平台和中药分子机制的生物信息学分析工具(BATMAN-TCM)数据库,查找中药复方八味柴芍汤中的中药活性... 目的:基于网络药理学探讨八味柴芍汤治疗糖尿病胃轻瘫(Diabetic gastroparesis,DGP)的潜在机制。方法:使用中药系统药理学数据库与分析平台和中药分子机制的生物信息学分析工具(BATMAN-TCM)数据库,查找中药复方八味柴芍汤中的中药活性成分及其对应的靶标,在GeneCards数据库中搜集DGP的相关疾病靶点,利用Cytoscape软件绘制八味柴芍汤治疗DGP的“药物成分-靶点”网络图。并对其进行数据分析,通过DAVID数据库对所预测的靶点进行功能富集分析。结果:八味柴芍汤治疗DGP的关键成分为山柰酚、槲皮素、β-谷甾醇等。中药复方中有关键活性化合物65个,对应的60个靶标与DGP相关,其中内皮素-1(Endothelin-1,EDN1)、肿瘤坏死因子(Tumor Necrosis Factor,TNF)、丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated Protein Kinase,MAPK)1、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶1(Akt Serine/Threonine Kinase 1,AKT1)、白细胞介素(Interleukin,IL)-6是关键的核心靶点。经基因本体论(GO)分析发现,八味柴芍汤治疗DGP的机制中与生物过程相关的条目有106条,主要参与细胞因子介导的信号通路、RNA聚合酶II启动子转录的正调控等方向;与分子功能相关条目19条,与蛋白结合、酶结合等方面有关;细胞组分相关条目14条,在细胞外空间、细胞外区域等方面有影响。京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析显示,关键通路主要有脂质和动脉粥样硬化、TNF信号通路、IL-17信号通路等。结论:八味柴芍汤可通过多成分、多靶点调节多条信号通路治疗DGP。 展开更多

关键词 网络药理学 糖尿病胃轻瘫 八味柴芍汤 蛋白质-蛋白质相互作用网络 富集分析

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基于疏肝解郁功效的逍遥散寒苦肝和温辛肝性效关系研究 被引量：4

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作者 师建茹 高耀 +2 位作者 赵慧亮 田俊生 武嫣斐 《山东科学》 CAS 2022年第1期37-44,64,共9页

为探讨逍遥散中疏肝解郁中药的寒温差异与其功效的内在联系,通过数据库检索获取寒苦肝和温辛肝药性的主要有效成分及作用靶点,基于STRING平台构建蛋白质-蛋白质相互作用网络,采用Metascape对识别出的药性组合蛋白质-蛋白质相互作用网络... 为探讨逍遥散中疏肝解郁中药的寒温差异与其功效的内在联系,通过数据库检索获取寒苦肝和温辛肝药性的主要有效成分及作用靶点,基于STRING平台构建蛋白质-蛋白质相互作用网络,采用Metascape对识别出的药性组合蛋白质-蛋白质相互作用网络进行京都基因与基因组百科全书通路注释和统计分析。结果表明:逍遥散中归肝经药性主要通过HTR2B等靶点参与神经递质、信号通路、内分泌发挥疏肝解郁的功效特点;逍遥散中寒苦药性主要通过CREBRF等靶点参与能量代谢、炎症反应发挥疏肝解郁的功效特点;逍遥散中温辛组合药性主要通过ADCY5等靶点参与炎症反应神经营养、氨基酸代谢发挥疏肝解郁的功效特点。该研究从分子网络水平阐释了逍遥散中归肝经药性的共性特征和寒苦药性、温辛药性的特异性特征,为逍遥散的药性与功效的内在联系研究提供了新思路和新方法。 展开更多

关键词 药性组合 蛋白质-蛋白质相互作用网络 功能模块 疏肝解郁 逍遥散

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基于生物信息学筛选红景天苷对大鼠缺血/再灌注神经保护作用的相关基因 被引量：5

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作者 官喜龙 徐静 +1 位作者 陈轶尘 杨婧 《中国药理学通报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期1764-1770,共7页

目的本研究旨在揭示红景天苷预处理在缺血/再灌注模型中影响的差异表达基因,并确定用于脑卒中治疗的特定且有意义的遗传靶标。方法本研究从高通量基因表达数据库(gene expression omnibus,GEO)获得了基因表达数据集GSE52001,通过R语言... 目的本研究旨在揭示红景天苷预处理在缺血/再灌注模型中影响的差异表达基因,并确定用于脑卒中治疗的特定且有意义的遗传靶标。方法本研究从高通量基因表达数据库(gene expression omnibus,GEO)获得了基因表达数据集GSE52001,通过R语言筛选出经红景天苷预处理和未处理的缺血脑组织中的差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),并分析了其富集途径。在STRING数据库中构建了蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络,分子复合物检测(Molecular Complex Detection,MCODE)分析筛选得分最高的模块,最后构建了TF-DEGs-microRNA调控网络,并在Cytoscape软件中将其可视化。结果研究总共筛选了250个DEGs,下调了82个基因,上调了168个基因。筛选出的DEGs主要富集在类固醇代谢、激素代谢和炎症反应的生物学过程。通过MCODE分析筛选PPI网络得分最高的模块。最后构建了TF-DEGs-microRNA调控网络,预测出红景天苷参与脑保护相关的非编码小分子RNA mir-19a-3p和转录因子TAL1。结论通过生物信息学分析,红景天苷可能通过TAL1/Nr4a1/mir-19a-3p轴在缺血性/再灌注模型中发挥脑保护作用。 展开更多

关键词 红景天苷 脑卒中 生物信息分析 差异基因 蛋白质-蛋白质相互作用网络 TAL1 Nr4a1 mir-19a-3p

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基于网络药理学探究黄芪治疗口腔鳞状细胞癌的机制

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作者 吕薇 李翠萍 +2 位作者 冯冰华 粟小平 黄旋平 《中医临床研究》 2023年第25期67-71,共5页

目的:通过网络药理学理论及分子对接探究黄芪治疗口腔鳞状细胞癌(Oral Squamous Cell Carcinoma,OSCC)的可能机制。方法:从中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)下载黄芪的有效成分及对应靶点,并通过癌症基因组图谱获取OSCC的差异表... 目的:通过网络药理学理论及分子对接探究黄芪治疗口腔鳞状细胞癌(Oral Squamous Cell Carcinoma,OSCC)的可能机制。方法:从中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)下载黄芪的有效成分及对应靶点,并通过癌症基因组图谱获取OSCC的差异表达基因集,筛选出的共同靶点即为黄芪治疗OSCC的潜在靶点。利用STRING数据库获取潜在靶点的相互作用关系,用Cytoscape软件构建黄芪治疗OSCC的潜在靶点相互作用网络图,并获得关键靶点。通过注释可视化和集成发现数据库(DAVID)和KOBAS数据库分别对潜在靶点进行基因本体论功能和京都基因与基因组百科全书通路富集分析并构建“靶点-信号通路”网络图。借助Schrodinger软件对关键靶点及相应的黄芪有效成分进行分子对接。结果:黄芪可通过66个潜在靶点治疗OSCC,包括周期蛋白依赖激酶1(Cyclin Dependent Kinase 1,CDK1)、信号转导和转录活化因子1(Signal Transducer and Activator of Transcription 1,STAT1)、雄激素受体蛋白(Androgen Receptor,AR)、表皮生长因子受体(Epidermal Growth Factor Receptor,EGFR)和微囊蛋白1(Caveolin-1,CAV1)。黄芪治疗OSCC的潜在靶点富集最显著的是肿瘤坏死因子(Tumor Necrosis Factor,TNF)信号通路、细胞衰老和p53信号通路。关键靶点AR和黄芪相关有效成分均有良好的结合活性。结论:研究证明了黄芪治疗OSCC的多组分、多靶点和多通路特征,并为黄芪治疗OSCC的深入验证及黄芪在临床的合理应用提供科学依据。 展开更多

关键词 网络药理学 口腔鳞状细胞癌 黄芪 蛋白质-蛋白质相互作用网络 分子对接

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基于网络药理学与分子对接研究黄芪-附子治疗慢性心力衰竭的机制 被引量：3

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作者 李钰鑫 阎美卉 李森 《世界中医药》 CAS 2022年第16期2251-2257,共7页

目的:采用网络药理学及分子对接研究“黄芪-附子”药对治疗慢性心力衰竭的作用靶点及其相关信号通路,并进一步分析其治疗慢性心力衰竭的潜在机制。方法:通过中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)、Uniprot数据库等获取黄芪-附子药对... 目的:采用网络药理学及分子对接研究“黄芪-附子”药对治疗慢性心力衰竭的作用靶点及其相关信号通路,并进一步分析其治疗慢性心力衰竭的潜在机制。方法:通过中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)、Uniprot数据库等获取黄芪-附子药对的活性成分和作用靶点,并在人类基因数据库(GeneCards)、在线人类孟德尔遗传数据库(Online Mendelian Inheritance in Man, OMIM)下载慢性心力衰竭的疾病靶点,筛选出二者的共同靶点,利用String数据库获得蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)信息,并于Cytoscape 3.8.0构建可视化网络,计算各靶点的Degree值,取其前5位进行分子对接反向验证,进而利用David数据库进行基因本体(GO)富集分析和京都基因和基因组百科全书(KEGG)富集分析,最后将所有信息输入Cytoscape 3.8.0构建“黄芪附子-活性成分-靶点-通路-疾病”网络。结果:本研究共获得黄芪-附子活性成分41个,慢性心力衰竭靶点13 051个,Degree前5位为AKT1,MAPK1,JUN,TP53,TNF,基于以上信息,构建了PPI网络,该网络主要与转录调控、信号转导、凋亡调控、细胞增殖等生物学过程相关,其KEGG分析主要聚集在HIF-1信号通路,MAPK信号通路、PI3K-AKT信号通路等心力衰竭相关信号通路。结论:黄芪-附子药对可通过AKT1、MAPK1、JUN等多个靶点,通过HIF-1、MAPK等多信号通路对治疗慢性心力衰竭起到积极作用。 展开更多

关键词 网络药理学 黄芪-附子 慢性心力衰竭 作用机制 分子对接 系统药理学 中药药对 蛋白质-蛋白质相互作用网络

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基于网络药理学的松香酸治疗银屑病的作用机制研究 被引量：3

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作者 刘勇 闫小宁 《世界临床药物》 2022年第1期19-25,共7页

目的运用网络药理学的方法探讨松香酸治疗银屑病的分子作用机制。方法采用STRING数据库和Cytoscape软件绘制蛋白质-蛋白质相互作用网络。借助DAVID数据库对靶点进行基因本体分析和京都基因与基因组的百科全书通路分析,将核心靶点与松香... 目的运用网络药理学的方法探讨松香酸治疗银屑病的分子作用机制。方法采用STRING数据库和Cytoscape软件绘制蛋白质-蛋白质相互作用网络。借助DAVID数据库对靶点进行基因本体分析和京都基因与基因组的百科全书通路分析,将核心靶点与松香酸进行分子对接,以验证松香酸与核心靶点的结合能力。结果筛选得到松香酸治疗银屑病的60个作用靶点,主要为肿瘤坏死因子、丝裂原活化蛋白激酶3、肿瘤蛋白53和过氧化物酶体增殖物激活受体(peroxisome proliferationactivated receptor,PPAR)γ。靶点主要涉及细胞锌离子结合、类固醇激素受体活性、维甲酸受体活性等生物过程。PPAR信号通路和花生四烯酸代谢信号通路为松香酸治疗银屑病的主要作用通路。结论松香酸治疗银屑病体现了多靶点、多途径的作用特点,该研究为深入阐释松香酸治疗银屑病作用机制提供了科学依据。 展开更多

关键词 松香酸 银屑病 网络药理学 蛋白质-蛋白质相互作用网络 分子机制

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