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SD大鼠乳鼠原代皮质神经元和小胶质细胞同时提取并培养的实验方法

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中国组织工程研究 2025年第7期29卷 1395-1400页

作者：何龙才宋文学明江陈光唐王军浩廖益东崔君拴徐卡娅贵州医科大学贵州省贵阳市550004 贵阳市第一人民医院贵州省贵阳市550002 贵州医科大学附属医院神经外科贵州省贵阳市550004 贵州医科大学附属医院高压氧科贵州省贵阳市550004

背景:原代皮质神经元和小胶质细胞在探索神经系统疾病细胞疗法中起着至关重要的作用,而目前获得2种细胞的方法大多较繁琐,需分别单独提取。因此找到一种便捷、快速可同时提取2种细胞的方法十分关键。目的:探索一种新型同时提取原代皮质... 详细信息

背景:原代皮质神经元和小胶质细胞在探索神经系统疾病细胞疗法中起着至关重要的作用,而目前获得2种细胞的方法大多较繁琐,需分别单独提取。因此找到一种便捷、快速可同时提取2种细胞的方法十分关键。目的:探索一种新型同时提取原代皮质神经元及小胶质细胞的方法。方法:取24 h内新生SD大鼠乳鼠,将大脑取出放入装有DMEM的培养皿中,去除软脑膜后备用。同一脑组织,先提取原代神经元,再将剩余脑组织用于提取小胶质细胞,整个过程在冰上操作。原代皮质神经元提取培养步骤:镊子夹取2.0-3.0 mm厚度大脑皮质组织置于培养皿,用木瓜蛋白酶消化20 min,中止消化后吹打组织呈互相粘连的组织悬液,吸上清细胞悬液,过滤、分装到15 mL离心管中,离心并重悬后将细胞接种于左旋多聚赖氨酸包被的6孔板爬片上放入细胞培养箱,每隔1 d观察神经元形态,第7天进行MAP2和β-Tubulin免疫荧光染色鉴定。小胶质细胞提取培养步骤:夹取上一步取皮质后剩余脑组织,厚度8-10 mm,置于培养皿,用胰酶消化20 min,中止消化后吹打组织呈匀浆,然后将匀浆转移到培养瓶中培养,第14天将培养瓶封口后进行恒温水平摇床振荡2 h,小胶质细胞脱落于上清中;取纯化后的小胶质细胞继续培养3 d进行Iba1免疫荧光染色鉴定。结果与结论:(1)神经元培养24 h后贴壁、胞体变大,部分神经元长出突触;培养到第3,5天时胞体进一步增大,大部分神经元已呈突触形态,部分神经元成团生长;第7天时,神经元突触延长增粗并互相连接成网。经β-Tubulin、MAP2免疫荧光染色鉴定为神经元。(2)小胶质细胞培养第1天换液后可见细胞贴壁生长;第3,5,7天时细胞密度均较小,细胞形态呈高亮椭圆或圆形,但已基本成团块状生长于其他细胞上层;第10天时小胶质细胞密度明显增大;第14天时小胶质细胞呈致密团块状生长于其他细胞上层,此时可进行分离纯化。取分离纯化后细胞再培养至第3天,经Iba1免疫荧光鉴定为小胶质细胞,且纯度大于95%。(3)结果表明,经此法提取并培养获得的原代皮质神经元和小胶质细胞纯度高、形态好、成活率高。

关键词：原代皮质神经元小胶质细胞 SD大鼠细胞提取细胞培养

腹腔镜脾切除联合断流术对肝脏合成功能和肝纤维化程度影响的前瞻性研究

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中华外科杂志 2025年第1期63卷 51-57页

作者：肖坤清高添铭蔡金红史招宝金圣杰张弛周保换柏斗胜蒋国庆扬州大学附属苏北人民医院肝胆外科扬州大连医科大学扬州临床医学院肝胆外科扬州江苏省苏北人民医院肝胆外科扬州

目的探讨腹腔镜脾切除联合断流术(LSD)对肝脏合成功能和肝纤维化程度的影响。方法本研究为前瞻性病例系列研究。纳入2014年9月至2016年1月扬州大学附属苏北人民医院肝胆外科连续收治的接受了LSD的肝硬化合并门静脉高压患者的围手术期和... 详细信息

目的探讨腹腔镜脾切除联合断流术(LSD)对肝脏合成功能和肝纤维化程度的影响。方法本研究为前瞻性病例系列研究。纳入2014年9月至2016年1月扬州大学附属苏北人民医院肝胆外科连续收治的接受了LSD的肝硬化合并门静脉高压患者的围手术期和随访资料。收集患者的门静脉直径、门静脉血流速度、血常规、肝功能、肝合成蛋白 [抗凝血酶Ⅲ(AT-Ⅲ)、蛋白S、蛋白C]、肝硬化四项(Ⅳ型胶原、Ⅲ型前胶原、层粘连蛋白、透明质酸)等临床数据。多组间比较采用重复测量方差分析, 事后多重比较采用最小显著性差异法。结果研究共纳入106例患者, 其中男性70例, 女性36例, 年龄(51.8±9.8)岁(范围:28～75岁)。术后门静脉直径和门静脉血流速度均较术前有下降趋势(F值分别为14.03、12.15, P值均<0.01), 总胆红素、白蛋白、凝血酶原时间、国际标准化比值、Child-Pugh评分和分级有所改善(F值分别为17.96、56.01、66.63、35.83、33.49和27.50, P值均<0.01), AT-Ⅲ、蛋白S、蛋白C、Ⅳ型胶原、Ⅲ型前胶原、层粘连蛋白和透明质酸水平亦有改善(F值分别为47.87、36.26、18.02、2.79、14.58、44.35和14.38, P值均<0.01)。与术前相比, 术后第1周至术后第24个月门静脉直径有所降低(t=5.45～9.39, P值均<0.01)。与术前相比, 术后第1周至术后第24个月门静脉血流速度有所降低(t=4.02～8.43, P值均<0.01)。与术前相比, 术后第24个月血常规(白细胞计数、血红蛋白、血小板计数)、肝功能(总胆红素、白蛋白、凝血酶原时间、国际标准化比值、Child-Pugh评分)、肝合成蛋白(AT-Ⅲ、蛋白S、蛋白C)、肝硬化四项(Ⅳ型胶原、Ⅲ型前胶原、层粘连蛋白、透明质酸)等均得到不同程度的改善(t=-20.46～11.93, P值均<0.01)。结论初步研究结果显示, LSD可降低肝硬化门静脉高压患者的门静脉压力、恢复血细胞数量, 并改善肝脏合成功能和肝纤维化程度。

关键词：肝硬化高血压, 门静脉腹腔镜脾切除术断流术

解剖完全再血管化全动脉冠状动脉旁路移植术与保留全部瓣下结构的二尖瓣置换术治疗冠心病伴中至重度或重度缺血性二尖瓣关闭不全的多中心应用

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中华外科杂志 2025年第1期63卷 58-67页

作者：国科陈绪军郑宝石施超黄克力曹勇廖成全陈景伟林宇柳成信曹劝省申林王振东遵义医科大学附属医院心脏大血管外科遵义华中科技大学同济医学院武汉市第一医院心外科武汉广西医科大学第一附属医院心脏外科南宁蚌埠医科大学第一附属医院心外科蚌埠四川省人民医院心外科成都高州市人民医院心外科高州粤北人民医院心外科韶关茂名市人民医院心外科茂名广东省中医院心外科广州柳州市人民医院心胸外科柳州河南科技大学附属第一医院心外科洛阳重庆医科大学附属第二医院心胸外科重庆临汾市人民医院心脏外科临汾

目的探讨同期解剖完全再血管化全动脉冠状动脉旁路移植术(TACR)与保留全部瓣下结构的二尖瓣置换术(C-MVR)治疗冠心病伴中至重度或重度缺血性二尖瓣关闭不全(IMR)的效果。方法本研究为回顾性多中心病例系列研究。回顾性收集2015年7月至2... 详细信息

目的探讨同期解剖完全再血管化全动脉冠状动脉旁路移植术(TACR)与保留全部瓣下结构的二尖瓣置换术(C-MVR)治疗冠心病伴中至重度或重度缺血性二尖瓣关闭不全(IMR)的效果。方法本研究为回顾性多中心病例系列研究。回顾性收集2015年7月至2024年4月我国13家医院收治的127例同期接受TACR与C-MVR治疗的冠心病伴中至重度或重度IMR患者的资料。男性90例, 女性37例, 年龄(56.5±10.7)岁(范围:33～74岁)。收集患者的围手术期资料及随访期间左心室射血分数、左心室舒张末内径、动脉桥通畅率等参数。采用配对样本t检验或χ2检验对数据进行比较。结果 127例患者中, 67例同期行三尖瓣修复术。术中取带蒂左乳内动脉(LIMA)113支、左桡动脉127支、右桡动脉80支、右乳内动脉(RIMA)110支。远端吻合口数量为(4.2±0.4)个(范围:3～5个)。升主动脉阻断时间与体外循环时间分别为(97.5±23.4)min(范围:90～161 min)与(145.4±19.2)min(范围:101～210 min)。术中死亡1例。21例安装主动脉内球囊反搏以改善左心室射血功能。无患者发生胸骨缺血。除1例术中死亡患者外, 术后其余患者完成随访, 随访时间(64.3±7.5)个月(范围:4～110个月), 期间无重要心脑血管事件发生, 患者均存活。左心室射血分数较术前有改善(55.0%±5.3%比41.0%±15.3%, t=17.23, P<0.01), 心功能纽约心脏病协会分级≤2级者的比例较术前增加[23.6%(30/127)比87.3%(110/126), χ2=103.77, P<0.01], 心绞痛加拿大心血管学会分级≤3级者的比例较术前减少[4.8%(6/126)比78.7%(100/127), χ2=142.19, P<0.01], 左心室舒张末内径较术前减小[(5.70±4.50)cm比(6.10±0.23)cm, t=12.15, P<0.01]。术后(60.5±11.7)个月(范围:6～109个月)行冠状动脉多排CT血管成像检查, 结果显示, LIMA桥通畅率为96.4%(108/112)、左桡动脉桥通畅率为88.9%(112/126), 右桡动脉桥通畅率为93.7%(74/79), 游离RIMA桥通畅率为90.9%(100/110), 各动脉桥之间通畅率的差异无统计学意义(χ2=5.24, P=0.155)。结论 C-MVR与TACR治疗冠心病伴中至重度或重度IMR的中期结果较满意。

关键词：冠心病冠状动脉旁路移植术缺血性二尖瓣关闭不全全动脉冠状动脉旁路移植术解剖完全再血管化保留全部瓣下结构的二尖瓣置换术多中心研究

股骨转子间骨折内固定失效后的全髋关节置换:隐性失血的模型预测

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中国组织工程研究 2025年第21期29卷 4506-4513页

作者：吕晓东古锦瑞高靖宇葛建忠阳泉市第一人民医院关节外科山西省阳泉市045000

背景:股骨转子间骨折在老年人和骨质疏松患者中尤为多见,治疗常需内固定手术来稳定骨折并促愈合。但内固定手术偶可失效,引发骨折不愈合、畸形愈合或再骨折等严重问题。目的:探讨股骨转子间骨折内固定后失效行人工全髋关节置换的效果及... 详细信息

背景:股骨转子间骨折在老年人和骨质疏松患者中尤为多见,治疗常需内固定手术来稳定骨折并促愈合。但内固定手术偶可失效,引发骨折不愈合、畸形愈合或再骨折等严重问题。目的:探讨股骨转子间骨折内固定后失效行人工全髋关节置换的效果及术后隐性失血的影响因素。方法:收集2019年5月至2022年9月于阳泉市第一人民医院治疗且随访资料完整的股骨转子间骨折内固定失效患者86例,采用人工全髋关节置换治疗,记录患者相关临床指标,对患者手术前后的Harris评分、疼痛目测类比评分以及SF-36评分进行对比分析。对全髋关节置换后隐性失血的影响因素进行单变量和多变量Logistic回归分析,建立Logistic回归模型和神经网络模型预测隐性失血,通过绘制受试者工作特征曲线对比2种模型的预测效能和准确性。结果与结论:(1)86例股骨转子间骨折患者在内固定失效后,均通过人工全髋关节置换手术成功治疗;(2)与术前相比,患者在术后3,6,12个月的Harris评分、目测类比评分、SF-36评分及患髋主动活动幅度均显著改善(P 0.05);(4)通过多因素Logistic回归分析,年龄、糖尿病、骨质疏松、假体类型、手术入路、髋关节间隙、总出血量、术中出血量、术后引流量及血红蛋白下降量是全髋关节置换后高隐性失血的危险因素(P <0.05);(5)将影响因素纳入到Logistic回归模型和神经网络模型预测隐性失血,绘制2个模型受试者工作特征曲线的曲线下面积分别为0.882和0.923,灵敏度分别为0.879和0.886,特异度分别为0.854和0.908,约登指数分别为0.733和0.794,准确性分别为0.867和0.897;2个模型的曲线下面积、约登指数和准确性均为神经网络模型更高;(6)提示全髋关节置换在治疗股骨转子间骨折内固定术后失效方面具有显著的临床效果,髋关节活动度恢复较好;年龄、糖尿病、骨质疏松、假体类型、手术入路、髋关节间隙、总出血量、术中出血量、术后引流量及血红蛋白下降量是人工全髋关节置换后高隐性失血风险的重要因素,基于危险因素构建的Logistic回归模型和神经网络模型对隐性失血的预测结果相差不大,神经网络模型更优。

关键词：股骨转子间骨折内固定失效人工髋关节置换治疗效果隐性失血

组蛋白脱乙酰酶1基因抑制人脐静脉内皮细胞焦亡并减轻动脉粥样硬化及炎性反应

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中国组织工程研究 2025年第25期29卷 5351-5361页

作者：张国安石践宋宝国黄晓燕陕西省人民医院心血管外科陕西省西安市710068 陕西省人民医院陕西省感染与免疫重点实验室陕西省西安市710068

背景:细胞焦亡作为炎症细胞死亡的一种独特形式,在动脉粥样硬化病变的不稳定性中发挥重要作用。目的:探究重组B细胞淋巴瘤2相关蛋白A1(B-cell lymphoma 2-related protein A1,BCL2A1)在动脉粥样硬化中的作用机制。方法:①使用200μg/mL... 详细信息

背景:细胞焦亡作为炎症细胞死亡的一种独特形式,在动脉粥样硬化病变的不稳定性中发挥重要作用。目的:探究重组B细胞淋巴瘤2相关蛋白A1(B-cell lymphoma 2-related protein A1,BCL2A1)在动脉粥样硬化中的作用机制。方法:①使用200μg/mL氧化低密度脂蛋白处理人脐静脉内皮细胞24 h以诱导内皮损伤。随后,分别使用50 nmol/L BCL2A1干扰质粒(sh-BCL2A1)和1.5μg/mL组蛋白脱乙酰酶1基因(histone deacetylase 1 gene,HDAC1)过表达载体(pcDNA-HDAC1)转染人脐静脉内皮细胞,或同时转染pcDNA-HDAC1和BCL2A1过表达载体(pcDNA-BCL2A1)。转染后培养48 h检测BCL2A1和HDAC1的表达水平、细胞活力、细胞焦亡水平以及BCL2A1乙酰化水平。②通过高脂喂养APOE-/-小鼠构建动脉粥样硬化小鼠模型进行体内验证。将500μL BCL2A1和HDAC1慢病毒过表达载体分别或同时尾静脉注射到小鼠体内,检测BCL2A1和HDAC1的表达水平以及小鼠动脉组织损伤情况。结果与结论:氧化低密度脂蛋白诱导的人脐静脉内皮细胞中BCL2A1上调,干扰BCL2A1可改善细胞活力并抑制细胞焦亡和炎症反应。此外,氧化低密度脂蛋白诱导的人脐静脉内皮细胞中HDAC1下调,通过促进BCL2A1去乙酰化提高了细胞活力及抑制了细胞焦亡和炎症反应。体内实验表明,BCL2A1在高脂喂养的小鼠动脉组织中高表达,而HDAC1低表达。此外,HDAC1通过促进BCL2A1去乙酰化减轻了高脂喂养诱导的ApoE-/-小鼠动脉组织病变。结果表明,HDAC1可能通过BCL2A1去乙酰化来抑制人脐静脉内皮细胞焦亡进而减轻动脉粥样硬化和炎症反应。

关键词：动脉粥样硬化 BCL2A1 HDAC1 乙酰化细胞焦亡

三维重建技术在早期肺癌外科治疗中的研究进展

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中国胸心血管外科临床杂志 2025年第1期 121-128页

作者：龙涛任正兵邵爱中何志成吴卫兵江苏大学附属人民医院心胸外科南京医科大学第一附属医院胸外科

肺癌是全世界范围内死亡率第一的恶性肿瘤。随着我国肺癌CT筛查及早诊早治的开展，越来越多含有磨玻璃成分的早期肺癌患者被发现且亟需治疗，这是对外科医师的巨大挑战。三维重建技术作为一种新兴技术在临床工作中起着非常重要的辅助作... 详细信息

肺癌是全世界范围内死亡率第一的恶性肿瘤。随着我国肺癌CT筛查及早诊早治的开展，越来越多含有磨玻璃成分的早期肺癌患者被发现且亟需治疗，这是对外科医师的巨大挑战。三维重建技术作为一种新兴技术在临床工作中起着非常重要的辅助作用，本文旨在对其作简要介绍，并重点阐述其在早期肺癌筛查、恶性风险评估、围手术期及教学等方面应用中的最新进展。

关键词：三维重建肺癌磨玻璃影电视辅助胸腔镜手术亚肺叶切除术人工智能综述

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川陈皮素抑制BV2小胶质细胞炎症反应的机制

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中国组织工程研究 2025年第7期29卷 1321-1327页

作者：迟文鑫张存鑫高凯吕超亮张科峰济宁医学院临床医学院山东省济宁市272000 济宁市第一人民医院脊柱外科山东省济宁市272000 济宁市第一人民医院关节外科山东省济宁市272000

背景:有研究证实,川陈皮素可改善脂多糖诱导的小胶质细胞异常激活、炎症因子的过度释放和氧化还原失衡,但具体的作用机制尚不充分。目的:探讨川陈皮素抑制脂多糖诱导BV2小胶质细胞炎症反应的分子机制。方法:将第3代BV2小胶质细胞分3组处... 详细信息

背景:有研究证实,川陈皮素可改善脂多糖诱导的小胶质细胞异常激活、炎症因子的过度释放和氧化还原失衡,但具体的作用机制尚不充分。目的:探讨川陈皮素抑制脂多糖诱导BV2小胶质细胞炎症反应的分子机制。方法:将第3代BV2小胶质细胞分3组处理:对照组常规培养24 h(不进行任何处理),脂多糖组加入10μg/mL脂多糖处理24 h,脂多糖+川陈皮素组加入20μmol/L川陈皮素处理6 h后加入10μg/mL脂多糖处理24 h。处理结束后,采用CCK-8法检测细胞增殖,活性氧荧光探针检测细胞内活性氧水平,qRT-PCR法检测细胞内核因子κB p65、肿瘤坏死因子α、白细胞介素1βmRNA表达,Western Blot法检测细胞内核因子κB p65、p-核因子κB p65、肿瘤坏死因子α、白细胞介素1β蛋白表达。结果与结论:(1)与对照组比较,脂多糖组细胞增殖活性降低(P<0.001);与脂多糖组比较,脂多糖+川陈皮素组细胞增殖活性升高(P<0.001);(2)与对照组比较,脂多糖组细胞内活性氧水平升高(P<0.001);与脂多糖组比较,脂多糖+川陈皮素组细胞内活性氧水平降低(P<0.01);(3)与对照组比较,脂多糖组细胞内肿瘤坏死因子α、白细胞介素1βmRNA表达升高(P<0.001,P<0.01);与脂多糖组比较,脂多糖+川陈皮素组细胞内肿瘤坏死因子α、白细胞介素1βmRNA表达降低(P<0.01,P<0.05);(4)与对照组比较,脂多糖组细胞内p-核因子κB p65、肿瘤坏死因子α、白细胞介素1β蛋白表达升高(P<0.001);与脂多糖组比较,脂多糖+川陈皮素组细胞内p-核因子κB p65、肿瘤坏死因子α、白细胞介素1β蛋白表达降低(P<0.001);(5)结果表明,川陈皮素可能通过抑制核因子κB信号通路减轻脂多糖诱导的BV2小胶质细胞炎症反应。

关键词：川陈皮素核因子κB 小胶质细胞脂多糖脊髓损伤细胞增殖活性氧炎性因子

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机械应力调控血管平滑肌细胞的凋亡

中国组织工程研究 2025年第5期29卷 1064-1072页

作者：徐飞闫金强柴守栋北京航空航天大学生物与医学工程学院北京市100083 聊城市人民医院中心实验室山东省聊城市252000 聊城市人民医院病理科山东省聊城市252000 聊城市人民医院心外科山东省聊城市252000

背景:随着生物力学的发展,其在心血管疾病中的研究也日益广泛,通过研究血管的力学特性可以有效地揭示动脉粥样硬化、再狭窄等心血管疾病的发病机制,开发心血管疾病治疗的新思路和新方法。目的:综述机械应力刺激对血管平滑肌细胞凋亡的... 详细信息

背景:随着生物力学的发展,其在心血管疾病中的研究也日益广泛,通过研究血管的力学特性可以有效地揭示动脉粥样硬化、再狭窄等心血管疾病的发病机制,开发心血管疾病治疗的新思路和新方法。目的:综述机械应力刺激对血管平滑肌细胞凋亡的研究现状,寻找临床治疗潜在靶分子和信号通路,以期改善临床动脉粥样硬化及再狭窄等心血管疾病的临床治疗效果。方法:检索1992年1月至2023年5月在中国知网、PubMed及ScienceDirect数据库收录的文献。中文检索词为“血管平滑肌细胞,机械应力,剪切力,牵张力,凋亡”;英文检索词为“vascular smooth muscle cell,mechanical stress,shear stress,stretch stress,apoptosis”,最终纳入63篇文献进行综述分析。结果与结论:①血管平滑肌细胞的生理性和病理性凋亡都是为了适应血管力学变化而发生的适应性重构。不同部位的平滑肌细胞承受不同的力学刺激,其发病机制也不同。②低剪切力、生理剪切力和高剪切力可通过直接与平滑肌细胞表面分子、受体及蛋白等作用调控凋亡信号分子和抑制增殖实现对血管平滑肌细胞凋亡的调控,该部分未对促进增殖的研究进行综述。③低牵张力、生理牵张力和高牵张力可导致平滑肌细胞凋亡,但仍存在争议。平滑肌表面存在多种力学感受分子(如整合素及受体络氨酸激酶等)可以将力学信号转导为细胞内的化学信号(如Hippo通路),启动平滑肌细胞的凋亡信号,调控平滑肌细胞的凋亡。④总之,不同力学刺激通过多种信号分子,启动多个信号通路共同作用,调控平滑肌细胞的凋亡,例如剪切力主要通过刺激分泌前列腺素、转化生长因子等影响Fas/FasL、Akt通路;而牵张力主要通过Yes相关蛋白等调控YAP通路和Notch通路等。这些分子在不同的作用时间,或不同作用强度下可能发挥相反的双向作用,比如,小鼠血管平滑肌细胞受到10%生理牵张1 h时,其增殖增加;然而,人的血管平滑肌细胞牵张12 h后可以减少其增殖。临床可以通过寻找其关键作用时间点干扰力学转导关键分子,达到预防和治疗临床心血管疾病的目的。

关键词：血管平滑肌细胞机械应力凋亡牵张力剪切应力整合素受体络氨酸激酶 G蛋白偶联受体和G蛋白离子通道

加权共表达网络分析与机器学习识别类风湿关节炎滑膜中的关键基因

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中国组织工程研究 2025年第2期29卷 294-301页

作者：武英楷史高龙谢宗刚苏州大学附属第二医院江苏省苏州市215000 宁阳县第一人民医院山东省泰安市271000

背景:类风湿关节炎是一种全身的免疫相关性疾病,主要病理特点是关节滑膜炎性增生及关节软骨的破坏,其发病机制目前尚不明确,迫切需要发现新的具有高度敏感性和特异性的诊断标志物。目的:联合使用生物信息学技术及计算机学习算法,识别并... 详细信息

背景:类风湿关节炎是一种全身的免疫相关性疾病,主要病理特点是关节滑膜炎性增生及关节软骨的破坏,其发病机制目前尚不明确,迫切需要发现新的具有高度敏感性和特异性的诊断标志物。目的:联合使用生物信息学技术及计算机学习算法,识别并筛选类风湿关节炎患者滑膜中的关键基因,构建类风湿关节炎预测模型并进行验证。方法:从基因表达综合数据库中下载3个包含类风湿关节炎患者滑膜的数据集(GSE77298、GSE55235、GSE55457),GSE77298和GSE55235作为训练集,GSE55457作为测试集,共纳入66个样本,其中类风湿关节炎患者滑膜样本39个,正常滑膜样本27个。应用R语言筛选训练集中的差异基因,然后使用加权共表达网络将训练集中的基因模块化,选出关键模块中的特征基因,将差异表达基因和特征基因取交集,交集基因进入下一步机器学习。采用3种机器学习方法:最小绝对值收敛和选择算子算法、支持向量机-递归特征消除和随机森林算法对交集基因进一步分析获得枢纽基因,将枢纽基因再次相交即得到类风湿关节炎滑膜中的关键基因。以关键基因为变量构建预测类风湿关节炎的列线图模型,推测患者发生类风湿关节炎的危险程度,使用受试者工作特征曲线确定类风湿关节炎预测模型及其关键基因的诊断价值。结果与结论:①通过差异分析,训练集中共筛选出差异基因730个,加权共表达网络分析得到特征基因185个,两者交集基因159个;②最小绝对值收敛和选择算子发现枢纽基因4个,支持向量机-递归特征消除发现枢纽基因11个,随机森林发现枢纽基因5个,取交集后获得关键基因2个(TNS3、SDC1);③基于2个关键基因,在训练集及测试集种构建列线图,其校准预测曲线与标准曲线贴合较好,且预测类风湿关节炎发生的临床效能良好;④上述结果证实,基于生物信息及机器学习算法获得的TNS3和SDC1有可能成为类风湿关节炎诊断和治疗的关键靶点。

关键词：加权基因共表达网络机器学习算法类风湿关节炎关键基因预测模型