急性肺损伤/急性呼吸窘迫综合征关键基因的文本挖掘与生物信息学分析

来源 :南方医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaoemoshou123abc
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研究背景及目的:急性肺损伤/急性呼吸窘迫综合征,(Acute lung injury/Acute respiratory distress syndrome,ALI/ARDS)是一种炎症性肺部疾病,尽管该疾病在基因、蛋白组学以及相关的信号通路等方面已经有很多研究,但是目前尚没有明确的研究表明这些基因与该疾病相关性强弱关系如何,本研究的目的是探索现有研究中,与ALI/ARDS相关性最强的关键基因,并通过文本挖掘和生物信息学分析相结合预测调控该基因的转录因子。方法:1.通过医学文本挖掘工具Coremine Medical挖掘出与ALI、ARDS相关的全部基因,并通过文本挖掘网络平台Chilibot探索基因与疾病之间的相互作用关系。2.将挖掘到的ALI及ARDS的全部基因,进行基因功能,以及信号通路富集分析,并利用String数据库建立蛋白互作网络,用可视化工具Cytoscape筛选出Hub基因,除此之外,利用Networkanalyst网络平台预测出Hub基因相关的转录因子网络。3.建立脂多糖诱导的ALI/ARDS疾病模型,根据逆转录定量聚合酶链反应(RT-qPCR)以及蛋白印迹实验(WB)检测转录因子及Hub基因的表达水平。结果:1.文本挖掘到ALI相关基因1247个,ARDS相关全部基因2036个,去除掉重复项后,得到急性肺损伤/急性呼吸窘迫综合征全部相关基因共1468个。2.相关基因主要富集到细胞因子与趋化因子相关的结构与功能上。3.蛋白互作网络中排在前十位的Hub基因:CXCL8、CXCL10、CXCL1、CXCR4、CCL5、CCR2、CXCL12、CXCL9、CCL4、CXCR34.转录因子网络中排在前两位的分别为:WRNIP1,CBFB。5.RT-qPCR及WB结果显示在LPS刺激下转录因子CBFB及其调控的Hub基因CCR2表达明显高于正常组。结论:本篇研究,采用医学文本挖掘,与生物信息学方法相结合,挖掘,并预测出ALI/ARDS相关的Hub基因,及参与调控基因的转录因子。根据细胞实验,验证了转录因子CBFB及Hub基因CCR2在疾病模型中的表达差异,为日后ALI/ARDS的机制研究,及拟定治疗方案,提供了新的思路。
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