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骨关节炎核心基因的生物信息学鉴定: 2025年; 背景:目前骨关节炎成为影响老年人生活质量的主要疾病,治疗效果欠佳,临床治疗措施主要集中在阻止疾病的进程,同时骨关节炎的发病机制尚不完全清楚。为了探索骨关节炎的主要发病机制和基因编码调控的相关机制,进行生物信息学分析。目的:通过基因表达谱筛选出在骨关节炎中起主要作用的核心差异基因。方法:从基因表达综合数据库(GEO)下载数据集:GSE114007、GSE117999和GSE129147,利用R软件筛选出GSE114007和GSE117999数据合集的差异基因,将差异基因进行加权基因共表达网络分析,选择和骨关节炎最相关的模块基因并进行蛋白互作分析,利用cytocape软件筛选出候选核心基因,随后将候选核心基因进行最小绝对收缩和选择算子回归(LASSO回归)和COX分析,鉴定出在骨关节炎中起关键作用的核心基因,利用外部数据集GSE129147验证核心基因的准确性。结果与结论:①共鉴定出477个差异基因,加权基因共表达网络分析获得265个和骨关节炎相关的差异基因,共鉴定8个候选核心基因,LASSO回归分析最终获得了一个具有核心价值的差异基因ASPM并进行了外部验证;②提示通过生物信息学筛选出基因ASPM表达异常在骨关节炎中起到关键核心作用。; 朱雪坤刘恒冯晖高云龙文磊蔡筱松赵奔仲敏; 关键词：骨关节炎差异表达基因生物信息学

目标病原特异性核心基因组序列的筛选方法及模型: 本申请涉及生物信息学技术领域，具体公开一种目标病原特异性核心基因组序列的筛选方法及其模型。本申请针对不同目标病原，基于基因组序列通过与选定参考基因组序列直接比对，统计基因组不同区域覆盖深度和覆盖基因组数目等，筛选目标病原...; 饶冠华韩朋贾雪峰蒋智

加权基因共表达网络分析结合机器学习筛选糖尿病心肌病中与Th17细胞相关的核心基因: 2025年; 目的:探讨免疫细胞相关基因在糖尿病心肌病(DCM)中的作用,并探讨其潜在机制。方法:采用单样本基因集富集分析探讨样本的免疫浸润情况。通过加权基因共表达网络分析(WGCNA)挖掘与免疫浸润相关的基因。通过富集分析,分析这些基因的功能。基因间的相互作用在蛋白-蛋白相互作用网络中可视化,通过Cytoscape软件鉴定核心基因。通过机器学习筛选核心基因,生成受试者工作特征(ROC)曲线来评估核心基因在DCM诊断中的表现。采用实时荧光定量逆转录聚合酶链反应(qRT-PCR)和Western blot检测核心基因在大鼠心肌组织中的表达。结果:DCM组样本中辅助性T细胞17(Th17)细胞浸润分数显著增加。差异表达分析和WGCNA鉴定出28个与Th17细胞浸润相关的差异基因,这些基因与代谢相关。使用LASSO回归、随机森林模型等算法从28个差异基因中鉴定出核心基因。此外,ROC曲线分析显示,核心基因具有极佳的区分DCM的能力。最后,体内实验表明,qRT-PCR和Western blot的结果与测序结果一致。结论:WGCNA联合机器学习筛选出DCM中与Th17细胞相关的核心基因为2,4-二烯酰辅酶a还原酶1(Decr1)和线粒体3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A合成酶2(Hmgcs2),在DCM中表达量均显著高于正常。; 秦冲王振辉王越董健赵娜刘擎张洪亮; 关键词：糖尿病心肌病辅助性T细胞17 核心基因

基于基因表达数据库分析非酒精性脂肪性肝病炎症损伤相关核心基因: 2025年; 目的探究在非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)发展过程中发生显著变化的炎症损伤相关核心基因。方法从基因表达数据库(GEO)的GSE167523数据集中选择98例NAFLD患者,通过基因集变异分析(GSVA)计算炎症指数。设置高炎症指数和低炎症指数两组进行比较。使用R语言limma包识别组间差异表达基因(DEGs)。应用R语言ClusterProfiler包对DEGs进行基因本体(GO)富集分析及京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析。采用STRING数据库进行蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络分析,确定核心基因。同时,在数据集GSE89632和GSE130970中进行基因表达量的验证。使用ROC曲线评价其诊断能力并进行miRNA和转录因子调控网络分析。结果共鉴定出308个DEGs,其中上调基因243个,下调基因65个。富集分析结果显示,DEGs主要富集在趋化因子信号通路、病毒蛋白与细胞因子和细胞因子受体的相互作用等途径中。通过对DEGs进行PPI网络分析,发现TOP2A、MKI67、CDC20、DLGAP5、MCM10等16个核心基因。ROC曲线分析提示这16个核心基因是NAFLD的潜在生物标志物。其中,11个核心基因的表达水平在数据集GSE89632的对照组和NAFLD组,以及数据集GSE130970的高炎症指数组和低炎症指数组之间差异均有统计学意义(P<0.05)。结论TOP2A、CDC20、HJURP等炎症损伤相关核心基因有望成为NAFLD诊断与治疗的潜在靶点。; 程呈卢帅陈蓉李新萍白睿峰崔更力陈烁殷家伟胡建鹏汪垚卓蒋协远陈海翎; 关键词：非酒精性脂肪性肝病炎症损伤核心基因

生物信息学和实验验证揭示中性粒细胞诱捕网在慢性阻塞性肺疾病中的核心基因: 2025年; 目的:生物信息学和实验验证揭示中性粒细胞诱捕网(NETs)在慢性阻塞性肺疾病(COPD)中的核心基因。方法:芯片数据GSE8545、GSE10006、GSE11906、GSE19407和GSE20257下载自GEO数据库,前4组数据差异表达基因(DEGs)取交集获得共有差异基因并进行富集分析。NETs相关基因集与共有差异基因重叠得到中性粒细胞诱捕网差异表达基因(NETs-DEGs),并在GSE20257中进行验证和诊断效能评估、富集分析和小鼠肺气肿模型肺组织mRNA表达量验证。结果:149个共有DEGs被获取,DO分析富集于肺疾病和COPD。GO功能注释涉及烯烃化合物代谢、细胞激素代谢、内质网腔、信号受体和氧化应激活动等。KEGG富集分析主要参与细胞色素P450代谢、化学致癌活性氧、甾类激素生物合成和吞噬体等。GSE20257验证发现NETs-DEGs TLR7和CYP4F3均上调,且AUC值为0.750和0.947。GO和KEGG富集分析主要集中于脂溶性维生素分解代谢信号通路、吞噬体、花生四烯酸单加氧酶活性、模式识别受体、花生四烯酸代谢、Toll样受体信号通路和NETs形成。相较于空气暴露组小鼠,香烟烟雾暴露诱导的肺气肿小鼠肺组织TLR7和CYP4F3 mRNA表达量增多(P<0.05)。结论:TLR7和CYP4F3可能是COPD发病过程中NETs形成和释放的核心基因,有望成为COPD免疫治疗的靶点。; 薛廷郑乐婷董菲钟小宁; 关键词：慢性阻塞性肺疾病差异表达基因生物信息学

鉴定出参与大隐静脉曲张的核心基因:生物信息学分析: 2025年; 目的通过生物信息学方法鉴定参与大隐静脉曲张(great saphenous varicosis veins,GSVVs)的核心基因。方法从基因表达综合数据库中下载GSVVs组织与正常大隐静脉组织(对照组织)的转录组数据,通过单样本基因集富集分析计算Hallmark评分,使用加权基因共表达网络分析结合机器学习算法筛选与GSVVs相关的关键基因。使用String数据库进行蛋白-蛋白互作分析,受试者操作特征曲线判断目的基因对于GSVVs发生的区分能力。结果基因差异分析结果表明,与对照组织相比,GSVVs组织中上调基因548个、下调基因706个。单样本基因集富集分析结果显示,与对照组织相比,GSVVs组织中KRAS信号和顶端节点的Hallmark评分下调,而过氧化物酶体、凝血、活性氧途径等的Hallmark评分上调。加权基因共表达网络分析获得639个与GSVVs有关的差异基因。蛋白-蛋白互作分析发现372个基因所编码蛋白的165条互作关系,介数中心性值最高的前10个基因ADAM10、APP、NCBP2、SP1、ASB6、ADCY4、HP、UBE2C、QSOX1和CXCL1代表处于互作关系较为中心的位置,这些核心基因的功能富集分析显示主要与铜离子稳态、中性粒细胞脱颗粒作用G蛋白偶联受体信号、对氧化应激反应和酰胺代谢过程调节有关。将LASSO回归和支持向量机-相对误差过滤分析所得Hub基因进行交集发现SP1和QSOX1在两种算法中均为Hub基因。GSVVs组织中SP1和QSOX1表达均较在对照组织中显著上调,SP1和QSOX1在区分GSVVs组织和正常组织时受试者操作特征曲线下面积分别为0.972和1.000。结论SP1和QSOX1是GSVVs发生及发展过程中的核心基因,对SP1和QSOX1基因进行调控,有望实现对GSVVs的精准治疗。; 吴楠谢春杨; 关键词：大隐静脉曲张生物信息学分析核心基因

绵羊季节性发情性状核心基因和关键lncRNA的筛选与分析: 2025年; 旨在筛选与季节性发情相关的核心基因和长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)。本研究选取2~3岁空怀的中国美利奴羊和湖羊母羊(乏情期、发情期和发情间期各3只),采集卵巢组织样本,采用RNA-seq技术筛选差异表达的基因(differentially expressed genes,DEGs)和lncRNAs,并通过GO、KEGG富集分析、PPI分析及ceRNA网络构建鉴定与繁殖性能相关的核心基因和lncRNAs。结果,构建了6个不同生理状态下的RNA文库,筛选得到1495个差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)和454个差异表达lncRNAs,其中共性DEGs和lncRNAs分别为313个和435个,特有DEGs和lncRNAs分别为1182个和19个。GO和KEGG富集分析显示,共性DEGs在细胞分裂和细胞周期等方面显著富集,而差异表达的lncRNAs靶基因富集于细胞内信号转导及负调控RNA聚合酶II启动子转录等。特有DEGs在细胞迁移的正向调节中富集,lncRNAs的靶基因集中于细胞间粘附和整合素介导的信号通路等。通过PPI筛选出19个核心基因,主要富集在卵母细胞减数分裂和细胞周期信号通路。聚类分析结果显示,核心基因在乏情期表达量较高。ceRNA网络进一步揭示基因在细胞周期等信号通路的富集。RT-qPCR验证结果与高通量测序一致。筛选出19个核心基因和28个lncRNAs,并发现42个lncRNA-miRNA-mRNA靶向关系,为理解绵羊季节性繁殖的分子机制提供了潜在调控靶点。; 杨杨李良远万鹏程卢守亮刘长彬杨华王立民代蓉周平; 关键词：绵羊 RNA-SEQ 核心基因

基于生物信息学鉴定骨关节炎滑膜的核心基因及预测模型: 2025年; 目的:鉴定骨关节炎(OA)的核心基因,探寻OA的早期诊断标志物。方法:从GEO数据集中下载了OA滑膜微阵列数据进行分析,通过网络分析整合了多个数据集中的差异表达基因(DEGs)。我们使用了DAVID来注释这些DEGs,并构建了一个蛋白质-蛋白质相互作用网络来描述基因的相关性。然后,通过MCODE进行了聚类分析,并利用LASSO回归构建分类模型,最后利用受试者工作特征(ROC)曲线对模型的预测能力进行评价。结果:我们鉴定了349个DEGs,其中MCODE评分较高的聚类包含17个DEGs。由LASSO回归构建的预测模型中包含了6个基因(CSTF36、HNRNPK、HNRNPU、PCBP2、SF3B1、SRSF4),其ROC曲线下的面积为99.2%。Logistic回归分析和Pearson相关性分析表明CSTF3、PCBP2和SRSF4可能与OA的发病具有最密切的关系。结论:我们提出的这个包含6个基因的分类模型对OA具有较高的诊断价值。此外,CSTF3、PCBP2和SRSF4可能是OA的特异性生物标志物,其功能值得进一步研究。; 姜福泽任洵杉周庞虎; 关键词：骨关节炎生物信息学核心基因标志物

基于生物信息学对肝硬化中核心基因的筛选及意义探究: 2025年; 目的基于生物信息学筛选肝硬化疾病中的核心基因,构建核心基因相互作用网络,探究核心基因发挥作用的通路及其临床意义。方法从GEO(gene expression omnibus data base)数据库中获取转录组数据集进行差异基因筛选,并进行基因本体(gene ontology,GO)分析及基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路富集分析,利用STRING(search tool for the retrieval of interacting genes/proteins)数据库构建蛋白互作网络,MCC算法筛选出前10位核心基因并建立miRNA-mRNA调控关系,新增GEO数据集及临床样本做核心基因表达验证,进行ROC分析评估临床意义。结果本研究中筛选出47个上调基因,34个下调基因,差异基因参与细胞外基质组织、泌尿生殖系统发育、参与细胞对铜、镉、锌离子的反应调节等生物过程,通过ECM受体相互作用通路发挥功能。前10个核心基因为SPP1、SOX9、COL1A2、TAGLN、ACTA2、CCND1、CD24、VWF、JAG1、MMP7。核心基因在肝硬化组织中表达升高,且CCND1、CD24、VWF具有非常高的准确度区分肝硬化组织(AUC>0.90)。结论肝硬化中核心基因在肝硬化组织中表达升高,可能通过ECM受体相互作用通路发挥功能促进肝纤维化,CCND1、CD24、VWF可能会成为肝硬化诊治的有效靶点。; 沈仕俊邓翔饶永凤帕成周; 关键词：肝硬化核心基因生物信息学

早期慢性阻塞性肺疾病嗜酸性粒细胞相关核心基因鉴定及免疫浸润分析: 2025年; 目的通过生物信息学方法筛选早期慢性阻塞性肺疾病(COPD)与嗜酸性粒细胞相关的核心基因及免疫细胞浸润分析。方法采用R软件limma包分析基因表达综合(GEO)数据库中的转录数据GSE11784、GSE20257,获取差异基因,并进行GO和KEGG富集分析;采用CIBERSORT算法分析比较早期COPD和正常肺组织中免疫浸润细胞的差异;差异基因与Genecards公开的嗜酸性粒细胞相关基因(ERGs)相交,获得差异表达ERGs;采用最小绝对值收敛和选择算子算法(LASSO)回归筛选关键基因,进行蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)分析筛选核心模块和核心基因,并通过受试者操作特征(ROC)曲线评价其预测效能。结果早期COPD组与正常组有410个差异表达基因,这些基因主要富集在创伤修复、激素代谢过程、胶原蛋白细胞外基质等基因集中;早期COPD组嗜酸性粒细胞比例均高于正常对照组(P<0.001)。共获得31个差异表达ERGs;PPI及Cytoscape软件共同鉴定出CYP1A1、EGF和PLAT 3个核心基因,验证数据集中仅CYP1A1有表达差异;在合并和验证数据集中CYP1A1诊断COPD预测效能AUC值为0.991和0.714。结论CYP1A1为早期COPD嗜酸性粒细胞相关核心基因,与细胞防御反应、炎症反应、髓样白细胞活化等信号通路及多种免疫细胞浸润相关。; 冯会欣刘永洋卢伟陈清勇; 关键词：嗜酸性粒细胞核心基因 CYP1A1

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