ceRNA网络分析预测糖尿病足溃疡发生的关键靶点

来源 :山东大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gengjie_1986
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目的:糖尿病足溃疡(Diabetic footulcer,DFU)是糖尿病常见且最严重的并发症之一,具有高发病率、高致残率、高致死率以及高复发率等临床特征,严重影响糖尿病患者肢体健康,同时对社会产生极大的医疗负担,阐明DFU的病理发生机制有望为揭示其潜在发病原因,制定临床干预策略提供基础,因此积极探究DFU的病理变化机制是糖尿病研究领域的热点。既往研究表明DFU的病理生理机制是复杂且多因素的,主要包括神经病变、血管病变、创伤合并感染和异常的足部生物力学等。环状RNA(circular RNA,circRNA)通过竞争性地吸附微RNA(microRNA,miRNA)来调节信使RNA基因(messenger RNA,mRNA)表达,构成竞争性内源 RNA(competing endogenous RNA,ceRNA)作用网络,参与诸多疾病的病理变化过程,然而有关ceRNA网络是否参与DFU的发生发展过程的文献鲜有报道,同时ceRNA网络中的关键靶点亦需进一步阐明。因此本文致力于构建DFU的circRNA-miRNA-mRNA网络,识别预测ceRNA网络中的关键靶点,结合临床队列验证分析其临床意义。材料与方法:基于美国国立生物信息中心(National Center for Biotechnology Information,NCBI)的基因表达综合数据库(Gene Expression Omnibus,GEO)下载circRNA 数据集 GSE114248、miRNA 数据集 GSE84971 以及 mRNA 数据集 GSE134431和GSE80178,通过R语言“limma”包分别对circRNA、miRNA和mRNA的表达谱进行差异分析,筛选出差异表达基因,采用circBank数据库预测与差异表达circRNAs相结合的miRNAs,同时将差异miRNAs与预测miRNAs做交集处理;同时采用miRtarbase数据库预测与重叠miRNAs相结合的mRNAs,对差异mRNAs及预测的mRNAs取交集,保留与差异表达circRNAs和miRNAs两者均结合的miRNAs和mRNAs,构建circRNA-miRNA-mRNA网络并使用Cytoscape软件可视化,随后利用String数据库挖掘ceRNA网络中mRNAs分子的相互作用关系,构建蛋白质互作网络图(protein-protein interaction,PPI),采用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)分析对mRNAs进行通路和功能分析,并采用四种拓扑结构分析算法分析PPI中的拓扑属性关系,筛选关键基因,并构建基于关键基因的ceRNA网络。此外针对确定的关键基因,分别收集正常志愿者(健康人组)、未合并糖尿病足溃疡的糖尿病患者(non-DFU组)以及糖尿病足溃疡患者(DFU组)肘静脉血标本、基线及临床资料,利用实时荧光定量PCR技术(real-time fluorescent quantitative PCR,qRT-PCR)验证关键基因在健康人组与non-DFU组、DFU组血清之间的相对表达量,同时采用logistics回归分析DFU的危险因素,并采用受试者工作曲线(receiver operator characteristic curve,ROC)分析关键基因表达量对DFU发生的预测价值。结果:通过差异分析联合靶向预测筛选出候选1 1个circRNAs、12个miRNAs以及17个mRNAs,并成功构建DFU相关的circRNA-miRNA-mRNA网络,对17个mRNAs进行GO分析发现mRNAs基因主要富集在核因子κB转录因子活性、氧化还原酶活性、细胞—细胞粘附连接等功能。而KEGG分析则显示mRNAs涉及丝裂原激活的蛋白激酶信号通路、Wnt信号通路、Hedgehog信号通路等。通过分析基于mRNAs构建PPI的拓扑属性获取关键基因并取交集,得出早期反应基因3(immediate early response 3,IER3)、硫氧还蛋白相互作用蛋白(Thioredoxin interacting protein,TXNIP)、BCL-2/腺病毒 E1B 19-kDa 相互作用蛋 3(BCL2/adenovirus EIB 19 kDa protein-interacting protein 3,BNIP3)为PPI网络的关键靶点,结合ceRNA网络分析获得3个circRNA-miRNA-关键基因网络图,分别是:TXNIP 是 circ0000907-miR-34a-5p、circ0092299-miR-302d-3p、circ00 17412-miR1 5a-5p、circ0072697-miR1 5a-5p、circ0072697-miR-23b-3p、circ0089763-miR-27b-3p 轴的下游靶点。IER3 是 circ0089763-miR-27b-3p 轴的下游靶点。BNIP3是circ0000907-miR-34a-5p、circ0000907-miR-145-5p、circ0080968-miR-145-5p、circ0091419-miR-145-5p、circ0089763-miR-27b-3p 轴的下游靶点。qRT-PCR 结果表明TXNIP在DFU组中的相对表达水平明显高于健康人组和non-DFU组(P<0.05),而BNIP3和IER3在各组的表达水平均无统计学差异。同时ROC曲线显示TXNIP具有鉴别DFU和non-DFU患者的功能。此外,DFU患者的年龄、糖尿病病程、体重指数、腰臀比、甘油三酯、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、白蛋白、同型半胱氨酸、肌酐、C肽、胰岛素、D-二聚体、凝血酶原时间、活化部分凝血活酶时间与non-DFU相比没有差异(P>0.05)。logistic回归分析结果显示TXNIP是DFU事件的危险因素。结论:本研究基于生物信息学分析成功构建DFU的circRNA-miRNA-mRNA调控网络,其中TXNIP是该网络中的关键靶点,对临床识别DFU具有诊断价值。
其他文献
研究目的:肥胖症已成为全球和我国重要的公共卫生问题。肥胖症是指脂肪组织在人体内过度蓄积,脂肪组织分为白色(white adipose tissues,WAT)和棕色脂肪组织(brown adipose tissues,BAT)两种功能完全不同的类型。WAT以甘油三酯的形式储存能量,BAT则通过特异性解偶联蛋白1(uncoupling protein 1,UCP1)以热能的形式消耗能量,从而减轻体重
学位
税务筹划是财务管理的重要分支,尤其是电力企业作为社会支柱型产业,所涉税种较多,税收负担较重,更需将财税筹划贯穿于企业管理各方面。地市级供电企业肩负基层电网建设以及电力供应服务等具体业务,是开展税务筹划的主要执行者,可直接体现税务筹划的工作成效。文章针对地市级供电企业涉及的房产税和城镇土地使用税开展研究,探讨"房土"两税管理各环节的困难与问题,在此基础上进行税务筹划。
期刊
在小学阶段,语言综合运用能力的培养能够让学生打牢英语基础,提高英语应用水平,发展英语学科核心素养。在小学英语教学中,教师应积极进行英语教学的革新,以生动有趣的综合教学模式,建构具有吸引力的英语课堂,培养学生的英语应用能力。英语教学应当与时代的发展接轨,让学生在充满活力的教学环境中,保持英语学习热情,积极展现自我,实现全面发展。
期刊
<正>企业房产税和城镇土地使用税的管理存在对计税依据和纳税义务发生时间理解问题。本文主要是针对江苏物流行业下的仓储企业涉及的房产税和土地使用税开展的研究,探讨“房土”两税管理各个环节的困难与问题,合理利用税收优惠政策进行筹划。在房产税和城镇土地使用税管理中,企业存在着界限难以理清,对一些风险点不重视,对税收优惠政策容易忽视的问题。针对上述问题,必须树立正确的税务管理观念、规范业务操作。一、仓储企业
期刊
目的:探讨贝克认知疗法在老年性白内障患者术前心理护理中的应用效果。方法:选取2017年5月至7月在本院眼科拟行白内障手术的65例老年性白内障患者为对照组,给予常规护理;选取2017年8至10月同类的65例患者为观察组,在对照组基础上给予贝克认知疗法干预。结果:干预后观察组焦虑自评量表(SAS)得分、抑郁自评量表(SDS)得分均低于对照组,差异均有统计学意义(P <0. 05);观察组收缩压、舒张压
期刊
研究目的 阿霉素(Doxorubicin,DOX)是作为一线抗肿瘤药物,其具有药效强、抗肿瘤谱广的优点,但其心脏毒性危害较大可最终导致心力衰竭。阿霉素诱导心肌毒性的病理机制有多种,其中细胞凋亡被认为是导致心肌损伤的主要因素,但其具体的机制仍不清楚。DEAD-box RNA 解旋酶 3X 连锁(DEAD-box RNA helicase 3 X-linked,DDX3X),是一种依赖ATP的RNA解
学位
近年来,柔性传感器得到了广泛研究,它们的可穿戴性和优异的性能满足了人们对追求健康生活方式的需求。柔性可穿戴的传感器主要应用于人体健康监测,它们能够采集人体运动、心率、呼吸等与人体健康状况密切相关的信号。不仅如此,它们在人机交互、电子皮肤等领域也表现出巨大的应用前景。本文以柔性传感器为主要研究内容,设计了两种水凝胶传感器以及一种纸基传感器,探究了它们的性能表现以及应用等。研究的主要结论和创新点如下:
学位
在当前经济下行与企业融资难融资贵的宏观背景下,结构性减税政策对于释放经济活力有着重要作用。我国从2012年1月1日起开始分地区和分行业地逐步推行“营改增”政策。该政策旨在帮助企业减税降费、推动产业升级,为供给侧结构性改革提供助力和“燃料”,并且其客观上也会对企业纳税遵从行为产生影响。近些年,随着市场经济不断开放,商业模式日益复杂,税务稽查难度越来越大。同时在经济下行的大背景下,企业外部融资环境不佳
学位
<正>随着生活垃圾越来越多,如何处理成为亟待解决的事情。目前,普遍采用焚烧处理技术处理城市生活垃圾,大大提高了垃圾无害化、减量化程度。设备及系统的稳定、可靠运行对于垃圾焚烧发电有着极其重要的影响,而设备及系统的调试质量又是确保其稳定、可靠运行的关键。因此,本文就垃圾焚烧发电项目中相关的调试及试运行方法和技术进行了探讨、研究。
期刊
近年来,生物电子器件发展迅猛,特别是直接与人体接触的柔性电子皮肤,它在可穿戴电子设备和机器人等诸多领域都有着广阔的应用前景。但是,当前用于电子皮肤的大多数材料如聚碳酸酯(PC)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等不能兼具良好的生物相容性、生物降解性、透气性和柔韧性等性能,这导致了它们的应用受限。丝素蛋白凭借着出色的透气性、生物相容、易降解性和易于加工成各种形式的特性,成为这些合成材料的极佳替代品。但
学位