前馈环路(Feed-forward loop,FFL)是生物体内一种十分普遍的重要基本网络单元,以前馈环路的形式组成的调控网络发生失调会导致包括癌症在内的多种疾病发生。FFL是由两个输入调节因子A与B和一个输出因子C组成,A调控B并且A与B共同调节靶因子C。增强子作为一类顺式调控元件,通过募集转录因子(transcription factor,TF)结合到DNA上,从而对蛋白编码基因或microRNA(miRNA)的表达量进行正向调控。然而增强子与各调控元件形成何种前馈环路以及这些环路的特征与功能是什么,目前并不清楚。因此,本研究通过整合转录因子、增强子、miRNA、基因四类元件间的调控关系,结合超几何检验的方法,得到了具有生物学意义的人的86个组织和细胞系样本以及鼠的5个细胞系中的前馈环路信息。其中共包括转录因子-增强子-miRNA前馈环路53,280条、增强子-miRNA-基因前馈环路10,233条、转录因子-增强子-基因前馈环路6,754,346条以及转录因子-增强子反馈环路1,494条。通过整合增强子相关前馈环路,我们在人类16个肿瘤细胞系中分别得到以增强子为中心元件的调控网络。随后计算中介中心性系数并设定阈值进行筛选,得到了在至少14个肿瘤细胞系中作为关键元件的17个泛癌miRNA,基于靶基因进行功能富集分析发现其中16个泛癌miRNA与肿瘤相关。为了便于检索和浏览,为之后环路相关研究提供参考,我们构建了EnhFFL这一在线数据库(http://lcbb.swjtu.edu.cn/EnhFFL)。通过选择物种、细胞系分类(正常或肿瘤)和调控环路的类别,用户可以方便地浏览相关数据。此外,数据库的搜索功能也方便用户通过元件的ID或在染色体上的位置进行检索。为了便于用户自行对结果的可靠性进行筛选,我们提供了可以调节超几何检验q值以及miRNA靶基因可靠性打分S值的滑动条。另外,围绕p53蛋白这一广泛认可的抑癌因子,我们在人类8个组织和细胞系样本中得到了p53参与的增强子调控网络。随后,通过对网络中增强子、miRNA、基因进行组织特异性分析,证明p53-增强子调控网络具有组织特异性,且在同一组织中具有相似性。并且得到了在5个组织中均参与p53-增强子调控网络的5个基因和6个miRNA。通过检索已有文献报道,证明其中有5个基因和5个miRNA与癌症相关。类似地,在3个正常肺的样本中均参与调控网络的14个基因和14个miRNA中,7个基因、7个miRNA已被证实与肝癌相关。最后,通过对转录本测序结果进行差异表达分析,发现在HepG2细胞系p53-增强子调控网络中有7个基因、2个miRNA显著受p53水平影响,其中3个基因、2个miRNA与肝癌显著相关。