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阿尔茨海默病铁死亡相关miRNA-mRNA关系对的挖掘

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生物医学 2024年第2期14卷 189-200页

作者：张义炫彭佳张阳王艳兵魏会平张永财苏立宁河北北方学院第一临床医学院河北张家口河北北方学院基础医学院河北张家口河北北方学院公共体育部河北张家口

目的:阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)在老年及老年前期呈多发形式、以行为损害与进行性认知功能障碍为特征,是一种中枢神经系统退行性病变。大量研究表明,AD的发病与基因调控有关,研究miRNA靶向mRNA的调控机制对疾病研究以及... 详细信息

目的:阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)在老年及老年前期呈多发形式、以行为损害与进行性认知功能障碍为特征,是一种中枢神经系统退行性病变。大量研究表明,AD的发病与基因调控有关,研究miRNA靶向mRNA的调控机制对疾病研究以及治疗具有一定的前瞻性。铁死亡是一种以细胞内铁沉积为特征的细胞死亡形式,在形态、生化、遗传上区别于细胞凋亡、自噬及程序性坏死,在神经退行性病变中起着重要作用。本研究通过探究与阿尔茨海默病相关的miRNA和mRNA调控关系对与铁死亡之间的联系,为完善AD的发病机制与治疗方法提供参考。方法:我们在NCBI数据库中以Alzheimer’s disease、Homo、mRNA/miRNA为关键词筛选表达谱,选择在脑部差异表达的mRNA与miRNA。将每个表达谱中筛选出的差异表达miRNA与mRNA取交集。通过铁死亡数据库FerrDb,分别下载促进铁死亡基因、抑制铁死亡基因的数据集,将差异表达mRNA与其分别取交集获得目标mRNA;根据表达量排序,得到在阿尔茨海默病中表达上调的miRNA与表达下调的miRNA。对目标miRNA通过miRWalk3.0数据库进行预测,将靶向mRNA与目标mRNA取交集,并用cytoscape3.9.1构建miRNA-mRNA网络关系图,最终得出与阿尔茨海默病铁死亡有关的miRNA-mRNA调控关系对,为完善AD的发病机制与治疗方法提供参考。结果:hsa-miR-3065在AD中下调,其靶向调控基因DRG1,PIK3CA,TF,SLC38A1,ATG16L1,SNX4,SOCS1,MAPK8,PRKAA2,HIF1A,IFNG,HMGB1,TNFAIP3,TLR4,ATF3,SNX5,DDR2在AD中上调,对铁死亡起促进作用;has-miR-4443在AD中上调,其靶向调控基因PRR5,AKR1C1,SRC,TP63,CISD2,BRD4,SESN2,AIFM2,LAMP2,FXN,SUV39H1,ATF2,NEDD4L,TF,BRD3,NCOA3,TFAM,NUPR1,PARP12,CREB5,ASAH2,CHMP1A,CAMKK2,SOX2,MEF2C,MARCHF5,TRIB2,PDK4,PTPN18,ABCC5,FURIN在AD中下调,对铁死亡起抑制作用。结论:本实验所挖掘的miRNA-mRNA关系对与铁死亡及阿尔茨海默病有关,同向促进或抑制二者的发展。

关键词：阿尔茨海默病 mRNA-miRNA调控铁死亡

联合检测IL-5、IL-17A、IFN-α诊断慢性阻塞性肺疾病患者急性加重预警诊断模型的建立及临床应用评价

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中华检验医学杂志 2024年第7期47卷 770-778页

作者：李蕊马锡慧孙玉洁郭宗伟彭聪孔祥瑞韩永张效云肖漓河北北方学院研究生学院张家口075000 解放军总医院第八医学中心、呼吸与危重症医学部研究所、北京市器官移植与免疫调节重点实验室北京100091

目的:建立应用于慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者急性加重(AECOPD)的预警诊断模型,为临床提供简便、快速、准确的辅助诊断依据。方法:方法学建立与验证。构建受试者样本库,选取2021年9月10日至2023年7月25日就诊于解放军总医院第八医学中心... 详细信息

目的:建立应用于慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者急性加重(AECOPD)的预警诊断模型,为临床提供简便、快速、准确的辅助诊断依据。方法:方法学建立与验证。构建受试者样本库,选取2021年9月10日至2023年7月25日就诊于解放军总医院第八医学中心的COPD患者172例。其中102例为模型建立队列,有稳定期COPD(SCOPD)组49例(男性42例,女性7例),年龄(69.71±11.16)岁、AECOPD组53例(男性49例,女性4例),年龄(72.60±10.19)岁;其余70例为模型验证队列,有SCOPD组35例(男性28例,女性7例),年龄(69.97±10.40)岁、AECOPD组35例(男性33例,女性2例),年龄(71.43±9.67)岁。空腹采集外周血样本,采用流式细胞术检测白细胞介素(IL)-1β、IL-4、IL-5、IL-6、IL-10、IL-17A、干扰素(IFN)-α和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)表达水平,通过Mann-Whitney U检验进行差异分析。采用二元logistic回归分析筛选与急性加重期慢阻肺患者的相关危险因素。通过受试者工作特征(ROC)曲线评价模型的诊断效力。结果:模型建立队列中SCOPD组的IL-5[1.64(0.60,2.86)pg/ml]、IL-17A[1.42(0.88,2.29)pg/ml]、IFN-α[0.91(0.59,1.81)pg/ml]低于AECOPD组患者血浆中IL-5[4.68(2.34,9.40)pg/ml,Z=-5.362,P<0.001]、IL-17A[2.33(1.59,4.62)pg/ml,Z=-4.217,P<0.001]、IFN-α[2.83(0.91,3.75)pg/ml,Z=-3.913,P<0.01]水平,SCOPD和AECOPD组间二元logistic回归分析结果显示,IL-5、IL-17A、IFN-α是COPD患者急性加重的独立危险因素(P<0.05),且回归方程为Y=-2.861+0.364×IL-5+0.385×IL-17A+0.445×IFN-α,三者联合检测时曲线下面积(AUC)值可达0.866(P<0.001)。模型验证队列中SCOPD及AECOPD组人群相比,IL-5、IL-17A、IFN-α联合检测AUC为0.858(P<0.001),Kappa值为0.773(P<0.05)。结论:联合检测IL-5、IL-17A、IFN-α对急性加重期COPD患者具有较高的诊断效能,且该联合诊断模型性能可靠、与临床诊断的一致性较好、可行性高,为急性加重期COPD的临床诊断提供了新的潜在工具,具有进一步探索优化及推广应用的价值。

关键词：流式细胞术慢性阻塞性肺疾病急性加重生物标志物诊断

三种内固定装置应用于PauwelsⅢ型股骨颈骨折的有限元分析

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中国组织工程研究 2024年第30期28卷 4763-4769页

作者：齐远博李建涛刘道宏陶笙王道峰吴杰河北北方学院河北省张家口市075000 解放军总医院骨科医学部北京市100853 解放军总医院第八医学中心骨科北京市100091

背景:目前临床上对于PauwelsⅢ型股骨颈骨折的内固定选用仍存在争议,选择提供稳定固定强度的内固定是实现PauwelsⅢ型骨折固定的关键基础。目的:利用三维有限元分析法测试3种类型内固定应用于PauwelsⅢ型股骨颈骨折的生物力学强度差异,... 详细信息

背景:目前临床上对于PauwelsⅢ型股骨颈骨折的内固定选用仍存在争议,选择提供稳定固定强度的内固定是实现PauwelsⅢ型骨折固定的关键基础。目的:利用三维有限元分析法测试3种类型内固定应用于PauwelsⅢ型股骨颈骨折的生物力学强度差异,为其临床治疗提供借鉴。方法:使用一名健康男性志愿者的左股骨CT数据,在Mimics软件中重建出一个完整的股骨及其骨松质,运用Geomagic studio软件进行逆向建模,并在UG-NX软件中创建出倒三角空心螺钉、动力髋螺钉、股骨颈动力交叉钉系统;将3种内固定模型分别装配至股骨模型上;通过Hypermesh软件模拟PauwelsⅢ型股骨颈骨折;最后应用Abaqus软件进行有限元实验分析,分析比较不同内固定系统固定股骨颈骨折所产生的应力分布、应力峰值、应变情况及位移分布。结果与结论:①股骨近端骨块的应力主要分布在骨折端附近股骨颈下方区域,动力髋螺钉组的应力峰值最大,股骨颈动力交叉钉系统组最小;②内固定装置的应力分布主要集中在骨折线附近的螺钉表面,股骨颈动力交叉钉系统组的应力峰值最大,动力髋螺钉组最小;③股骨近端骨块的主要应变场分布于骨与螺钉接触的上表面区域,股骨颈动力交叉钉系统组的屈服应变最小,倒三角空心螺钉组最大;④内固定装置模型的主要应变场分布于股骨颈螺钉的上表面,股骨颈动力交叉钉系统组的屈服应变最小,倒三角空心螺钉组最大;⑤3种股骨颈骨折内固定模型中的股骨、近端骨块、远端骨块、内固定装置以及内固定与股骨整体的位移分布值均由近端到远端逐渐减小,其中股骨颈动力交叉钉系统固定组的位移峰值最大,动力髋螺钉组最小;⑥结果表明,在固定PauwelsⅢ型股骨颈骨折时,股骨颈动力交叉钉系统的应力分布更为均匀、力学传导特性更好,其承受了较低的屈服应变、较高的应力和较高的位移;具有相对更良好的生物力学稳定性,能为骨折的愈合提供优越的力学环境。

关键词：骨折股骨颈骨折内固定生物力学有限元分析

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慢性应激实验动物模型的应用与展望

中国比较医学杂志 2024年第4期34卷 147-155页

作者：岳小琪李玉婷姜淼赵自刚牛春雨河北北方学院微循环研究所&基础医学院河北张家口075000 河北省急危重症发病机制及干预重点实验室河北张家口075000 河北医科大学基础医学院石家庄050017

慢性应激对人类心身疾病的作用与机制是应激研究领域的热点。建立动物模型模拟人类慢性应激状态,在应激反应原理、相关疾病发生机制、临床治疗和药物研发方面有重要意义。本文综述了国内外常用的慢性应激动物模型,总结了应激原分类、动... 详细信息

慢性应激对人类心身疾病的作用与机制是应激研究领域的热点。建立动物模型模拟人类慢性应激状态,在应激反应原理、相关疾病发生机制、临床治疗和药物研发方面有重要意义。本文综述了国内外常用的慢性应激动物模型,总结了应激原分类、动物选择、模型建造、病理表现和评价指标,讨论了各种模型的优缺点及应用进展,期望为研究慢性应激反应的模型选择提供参考。

关键词：慢性应激动物模型评价指标

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青蒿素抑制葡萄糖刺激下结直肠癌细胞恶性生物学行为的机制研究

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局解手术学杂志 2024年第5期33卷 388-393页

作者：潘勇娜常月锋郭璟静孙依礼魏岚杨春雁康金旺河北北方学院附属第二医院消化内科河北张家口075100 河北北方学院基础医学院河北张家口075000

目的探讨青蒿素(ART)对葡萄糖刺激下结直肠癌(CRC)细胞的恶性生物学行为的影响及其作用机制。方法以0、5、10、20、40、60μmol/L ART为浓度梯度处理人结直肠癌细胞株SW480,然后采用CCK-8法检测细胞活力。流式细胞术检测细胞凋亡情况;Tr... 详细信息

目的探讨青蒿素(ART)对葡萄糖刺激下结直肠癌(CRC)细胞的恶性生物学行为的影响及其作用机制。方法以0、5、10、20、40、60μmol/L ART为浓度梯度处理人结直肠癌细胞株SW480,然后采用CCK-8法检测细胞活力。流式细胞术检测细胞凋亡情况;Transwell检测细胞迁移和侵袭情况;Western blot检测细胞凋亡、上皮-间质转化(EMT)及Janus激酶2(JAK2)/信号转导与转录激活因子3(STAT3)相关蛋白表达。结果与0μmol/L ART相比,5、10、20、40、60μmol/L ART处理下SW480细胞活力降低(P<0.05),IC_(50)为36.91μmol/L。故以10、20、40μmol/L ART处理的细胞为ART低、中、高剂量组,以0μmol/L ART处理的细胞为对照组,以ART 40μmol/L+Coumermycin A110μmol/L处理的细胞为Coumermycin A1组。与对照组相比,ART低剂量组、ART中剂量组、ART高剂量组细胞划痕愈合率、侵袭能力及Bcl-2、N-cadherin、Vimentin、p-JAK2、p-STAT3表达显著下降(P<0.05),细胞凋亡率及Bax、Caspase-3、E-cadherin表达上升(P<0.05);与ART高剂量组相比,Coumermycin A1组细胞划痕愈合率、侵袭能力及Bcl-2、N-cadherin、Vimentin、p-JAK2、p-STAT3表达水平显著上升(P<0.05),细胞凋亡率及Bax、Caspase-3、E-cadherin表达水平下降(P<0.05)。结论ART可能通过抑制JAK2/STAT3信号通路,抑制葡萄糖刺激下CRC细胞活力、迁移、侵袭和EMT,促进其凋亡。

关键词：青蒿素结直肠癌恶性生物学行为 Janus激酶2/信号转导与转录激活因子3

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PI3K/AKT信号通路介导沉默TRIM32对甲基苯丙胺成瘾所致细胞凋亡的抑制作用

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中国生物化学与分子生物学报 2024年第7期40卷 999-1008页

作者：孙晓静孟宪勇余会娇董晓华河北北方学院药学院河北省神经药理学重点实验室河北张家口075000 河北北方学院附属第一医院骨外科河北张家口075000

TRIM32(tripartite motif protein 32)在细胞分化和增殖过程中发挥重要作用,并且参与了多种生物学过程,包括信号转导、细胞凋亡和基因表达调控等。本课题组前期研究发现,TRIM 32基因敲除小鼠对甲基苯丙胺(methamphetamine,MA)不易成瘾,... 详细信息

TRIM32(tripartite motif protein 32)在细胞分化和增殖过程中发挥重要作用,并且参与了多种生物学过程,包括信号转导、细胞凋亡和基因表达调控等。本课题组前期研究发现,TRIM 32基因敲除小鼠对甲基苯丙胺(methamphetamine,MA)不易成瘾,但具体机制尚不清楚。本研究旨在探讨siRNA(small interfering RNA)转染沉默TRIM 32基因对甲基苯丙胺成瘾致神经细胞凋亡的影响及其机制。本文以PC12细胞为研究对象,利用siRNA转染技术沉默TRIM 32基因的表达,建立分组:正常对照组,MA处理组,沉默TRIM 32组,沉默TRIM32+MA处理组。采用原位末端转移酶标记技术(terminal deoxynucleotyl transferase-mediated dUTP-biotin nick end labeling assay,TUNEL染色)检测各组细胞的凋亡情况,结果显示,沉默TRIM32+MA处理组细胞较MA处理组凋亡比例下降(P基础上深入研究,实验中加入PI3K/AKT抑制剂LY294002,Western印迹检测结果证实,LY294002可部分阻断沉默TRIM 32基因对细胞凋亡的调控作用(P<0.05),进一步证实了沉默TRIM 32基因通过激活PI3K/AKT信号通路抑制MA诱导的线粒体途径凋亡。综上,沉默TRIM 32基因可抑制MA成瘾引发的线粒体凋亡途径,从而发挥神经保护作用,其机制可能与PI3K/AKT信号通路有关。

关键词： TRIM32 甲基苯丙胺凋亡成瘾 PI3K/AKT

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基于单细胞测序生物信息学分析进行阿尔茨海默病生物标志物的发掘

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临床医学进展 2024年第6期14卷 266-276页

作者：张义炫彭佳张艺潇胡明光姚奇魏会平王艳兵苏立宁河北北方学院第一临床医学院河北张家口河北大学公共卫生学院河北保定河北北方学院基础医学院河北张家口河北北方学院公共体育部河北张家口

目的:阿尔茨海默病(Alzheimer’s Disease, AD)是一种常见的中枢神经系统退行性疾病,严重影响着我国以及全球老年人的生命健康,且近年来有年轻化趋势。然而,用于AD早期诊断的生物标志物仍然有待发掘,本研究旨在发掘可用于AD早期诊断的... 详细信息

目的:阿尔茨海默病(Alzheimer’s Disease, AD)是一种常见的中枢神经系统退行性疾病,严重影响着我国以及全球老年人的生命健康,且近年来有年轻化趋势。然而,用于AD早期诊断的生物标志物仍然有待发掘,本研究旨在发掘可用于AD早期诊断的生物标志物,为AD早期诊治提供帮助;方法:本研究通过单细胞测序,鉴定出不同细胞亚群间的上下调基因及其表达量,将单细胞测序的结果通过加权基因共表达分析(WGCNA, Weighted Correlation Network Analysis)鉴定出与AD发病相关的关键基因群,并对这些基因类群进行GO (Gene Ontology)及KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)分析,得到其生物功能及通路,最后通过PPI (Protein-Protein Interaction Networks)蛋白互作网络构建及Cytoscape转换,将本研究结果可视化。此外,对模块基因利用CIBERSORT (Cell-type Identification by Estimating Relative Subsets of RNA Transcripts)进行免疫浸润分析,得到在AD中表达异常的免疫细胞;结果:1) 通过WGCNA及PPI蛋白互作网络构建得到三个关键基因,其有可能成为AD早期诊治的生物标志物。2) 通过CIBERSORT免疫浸润得到4种在AD中表达异常的免疫细胞。

关键词：阿尔茨海默病单细胞测序 WGCNA分析 CIBERSORT免疫浸润分析生物标志物

Sal-miR-58通过HAX1介导胶质瘤细胞放射敏感性的作用及机制研究

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中华放射肿瘤学杂志 2024年第8期33卷 746-752页

作者：王国辉葛鸿瑶杜振宇杨高山天津市第一中心医院放疗科天津300000 河北中医药大学基础医学院生物化学与生物学教研室石家庄050200

目的探讨丹参来源的Sal-miR-58对人胶质瘤细胞U251放射敏感性的影响及其分子机制。方法分别采用体外合成的不同浓度的miR-Ctl和Sal-miR-58模拟物处理胶质瘤U251细胞,再给予X线照射。MTT检测Sal-miR-58对U251细胞活力的影响。Hoechst333... 详细信息

目的探讨丹参来源的Sal-miR-58对人胶质瘤细胞U251放射敏感性的影响及其分子机制。方法分别采用体外合成的不同浓度的miR-Ctl和Sal-miR-58模拟物处理胶质瘤U251细胞,再给予X线照射。MTT检测Sal-miR-58对U251细胞活力的影响。Hoechst33342/碘化丙啶(PI)双染检测Sal-miR-58对照射后胶质瘤U251细胞凋亡的影响。2'',7''-二氯二氢荧光素二乙酸酯(DCFH-DA)探针检测Sal-miR-58联合照射对肿瘤细胞活性氧含量的影响。克隆形成实验检测Sal-miR-58联合照射对U251细胞放射敏感性的影响。蛋白质印迹法检测Sal-miR-58调控抗凋亡蛋白造血细胞特异性蛋白1-相关蛋白X-l(HAX1)及凋亡标志蛋白B细胞淋巴瘤2(Bcl-2)、活化的胱天蛋白酶(Cleaved-Caspase)9、Cleaved-Caspase 3的表达情况。多组间比较行单因素方差分析,两组间比较采用独立样本t检验。结果Sal-miR-58能加重照射后U251细胞增殖的抑制(P<0.05)。Sal-miR-58促进U251细胞凋亡,并且增加照射后U251细胞活性氧的产生(P<0.05)。克隆形成实验显示,Sal-miR-58增加U251细胞放射敏感性,放射增敏比为1.43。蛋白质印迹法结果显示,Sal-miR-58抑制放射诱导的U251细胞HAX1表达,且Sal-miR-58能通过阻抑HAX1表达进而抑制Bcl-2表达,促进Caspase 9及Caspase 3的活化。结论Sal-miR-58具有增强U251细胞放射敏感性的作用,其可能机制是Sal-miR-58通过下调射线诱导的HAX1表达,促进肿瘤细胞的凋亡。

关键词：微RNAs,丹参来源 HAX1基因放射敏感性人胶质瘤

基于幽门螺杆菌hp0169基因三维结构的生物信息学分析

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吉林大学学报（医学版） 2024年第3期50卷 739-748页

作者：林玲辉李娜尹晓燕王晓凌胡亚平刘威费瑞田新利邢台医学高等专科学校病原生物学与免疫学教研室河北邢台054000 陆军军医大学基础医学院全军免疫学研究所重庆400038 吉林大学基础医学院细胞生物学系吉林长春130021

目的:克隆幽门螺杆菌(Hp) hp0169基因并进行晶体学研究,分析其二级结构和三维结构。方法:由UniProt数据库中检索Hp NCTC26695菌株hp0169基因及其编码蛋白序列,采用生物信息学方法分析Hp重组胶原蛋白酶(HpPrtC)蛋白理化性质,SOPMA和DNASt... 详细信息

目的:克隆幽门螺杆菌(Hp) hp0169基因并进行晶体学研究,分析其二级结构和三维结构。方法:由UniProt数据库中检索Hp NCTC26695菌株hp0169基因及其编码蛋白序列,采用生物信息学方法分析Hp重组胶原蛋白酶(HpPrtC)蛋白理化性质,SOPMA和DNAStrar软件预测HpPrtC蛋白二级结构特征,SWISS-MOPEL软件构建HpPrtC蛋白三维结构,IEDB和ABCpred软件预测HpPrtC蛋白B淋巴细胞抗原表位,SYFPEITHI网站预测T淋巴细胞抗原表位,专家库(EP)算法和随机森林(RF)算法预测HpPrtC蛋白可结晶性。原核表达HpPrtC重组蛋白,经Ni^(2+)亲和层析和分子筛技术纯化蛋白,结晶试剂盒筛选HpPrtC的结晶条件。结果:hp0169基因共包含1 269个碱基配对,编码蛋白全长422个氨基酸,理论等电点为7.64,相对分子质量为47 300。HpPrtC蛋白为亲水性、可溶性蛋白。HpPrtC蛋白α螺旋的氨基酸数量占全部氨基酸数量百分率为35.78%,β片层为18.72%,β转角为6.87%,无规则卷曲为38.63%。抗原表位分析,HpPrtC蛋白含有B淋巴细胞的5个优势线性表位和3个构象表位及多个T淋巴细胞潜在优势抗原表位。同源建模,HpPrtC蛋白呈二聚体,单体由β折叠围成桶状结构,周围被α螺旋和无规则卷曲围绕。HpPrtC蛋白为中等难度结晶,且无信号肽和跨膜螺旋,在0.2 mol·L^(-1)氯化镁、 0.1 mol·L^(-1)三羟甲基氨基甲烷(Tris)、3.4 mol·L^(-1)己二醇和pH 8.5条件下出现细小成簇的针状晶体。结论:HpPrtC是一种亲水型蛋白,呈二聚体构造,在适宜条件下呈细小成簇针状晶体,其具有T淋巴细胞和B淋巴细胞优势抗原表位,可作为Hp疫苗设计的抗原,用于构建多价融合疫苗或多表位疫苗,本研究结果为Hp的防治提供了实验基础。

关键词：幽门螺杆菌 hp0169基因抗原表位蛋白结晶生物信息学

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