【摘 要】
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背景:随着疾病治疗模式的改变,人们已经意识到中医药在激素性股骨头坏死治疗过程中的重要性,因此利用生物信息学从分子水平分析激素性股骨头坏死的发病机制,构建疾病风险模型,并预测具有潜在治疗作用的中药,为后期中医药治疗激素性股骨头坏死提供一定的理论依据。目的:基于生物信息学挖掘激素性股骨头坏死的竞争性内源RNA(ceRNA)调控网络,分析其在激素性股骨头坏死中的分子调控机制,预测相关疾病靶点并构建疾病风
【基金项目】
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广西自然科学基金青年基金(2020GXNSFBA159053),项目负责人:章晓云; 国家自然科学基金资助项目(81960803),项目参与人:章晓云; 广西中医药大学一流学科课题(2019XK029),项目负责人:章晓云;广西中医药大学青年创新研究团队项目(2021TD001),项目负责人:章晓云;
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背景:随着疾病治疗模式的改变,人们已经意识到中医药在激素性股骨头坏死治疗过程中的重要性,因此利用生物信息学从分子水平分析激素性股骨头坏死的发病机制,构建疾病风险模型,并预测具有潜在治疗作用的中药,为后期中医药治疗激素性股骨头坏死提供一定的理论依据。目的:基于生物信息学挖掘激素性股骨头坏死的竞争性内源RNA(ceRNA)调控网络,分析其在激素性股骨头坏死中的分子调控机制,预测相关疾病靶点并构建疾病风险模型,同时预测具有潜在治疗作用的中药。方法:检索GEO数据库,下载激素性股骨头坏死的矩阵文件GSE123568和基因注释文件GPL15207。借助R语言等软件分析得到差异表达的长链非编码RNA与mRNA,并通过公共数据库预测与差异表达长链非编码RNA关联的miRNA-mRNA,再将预测到的mRNA与差异表达mRNA取交集,整合得到ceRNA网络。随后采用STRING数据库和Cytoscape软件筛选关键基因,利用R语言分析关键基因的功能与相关通路,并挖掘关键ceRNA网络。最后根据关键基因构建激素性股骨头坏死的风险模型,并进行中药预测。结果与结论:(1)与健康对照相比,激素性股骨头坏死患者共有7个长链非编码RNA和1 763个mRNAs存在差异表达;(2)筛选出STAT3、KAT2B、AGO4、JAK2、JAK1、PTGS2共6个关键基因;(3)关键基因所富集的功能包括对肽激素的反应、白细胞介素6介导的信号通路、细胞对白细胞介素6的反应等生物学过程,涉及JAK-STAT、脂肪细胞因子、催乳素等信号通路;(4)4种miR NAs(miR-135a-5p、miR-137、miR-17-5p、miR-20b-5p)和2种长链非编码RNA (SNHG11、C20orf197)可能在导致激素性股骨头坏死发生发展过程中发挥关键作用;(5)KAT2B最有可能是激素性股骨头坏死发生发展的风险因子;(6)郁金、淫羊藿、黄芪具备治疗激素性股骨头坏死疾病靶点的可能。通过对激素性股骨头坏死相关长链非编码RNA介导的ceRNA网络进行分析,识别出潜在的疾病靶点、信号通路及潜在治疗中药,为进一步阐明其发病机制,并为后续的实验研究提供参考依据。
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