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Computer Technology 北京交通大学 2018(学位年度)
摘要:研究目的:在后基因组时代,随着疾病相关特征如基因和蛋白质网络等研究的深入,领域学者逐步关注到不同疾病之间相互关系的重要性。并形成了从网络医学角度研究疾病关系,即疾病组学的热门研究问题,以便了解和探索疾病的分子网络机理。鉴于疾病机理的复杂性,进行疾病关系研究是一项困难的研究任务。疾病可以通过基因、蛋白质相互作用、表型症状甚至代谢途径相互联系。这些联系隐藏在医学的经验性操作和常识性知识中,临床试验是体现医学经验性知识的重要资源,其中的纳入排除标准(eligibility criteria)记载了大量疾病关系的经验性认识。因此,为进一步探索疾病关系,本文通过使用临床试验纳入排除标准数据进行疾病关系分析及其潜在生物学机制的探索。
  研究方法:本研究使用的数据来自全球最权威的临床试验登记数据库:美国NCBI的clinicaltrials.gov数据库(www.clinicaltrials.gov),下载了其中的Aggregate Analysis of Clinical Trials(AACT)数据库。然后,通过筛选该数据库的纳入排除标准字段文本,并采用ELilE工具自动从非结构化文本中提取疾病术语及其规范代码。具体而言,从每一个临床试验中,提取了正在研究中的疾病及其所有相应的疾病,这些疾病被列为临床试验的排除标准。因此,从每一个试验记录中,都有至少一个疾病对组成的调查疾病和排除标准疾病。从获取的6000个临床试验记录中,形成了27776对疾病记录。为排除数据中的噪音影响,对疾病关系对进行了卡方检验分析,以确定哪些疾病对的发生是区别于随机情况的。经筛选之后,确定了具有显著关联(p-value<0.05)的疾病对,并建立了疾病关系网络(包含699节点和1616条边)。在网络构建的基础上上,分别采用了多种网络分析和可视化方法进行疾病关系模式的发现和阐释。为进一步分析疾病关系的分子依据,还通过整合疾病基因关系数据构建的共享基因疾病网络进行比较分析。
  研究结果:发现疾病网络具有显著的拓扑模式,如存在少量具有大量疾病关系的节点如癌症、心力衰竭、糖尿病和高血压等,且同类别的疾病是临床试验中纳入排除标准主要关注的疾病关系。进一步,通过二项式分布检验来比较基于疾病基因数据的疾病网络,发现两个网络具有140个共同的疾病对(p-value=5.17E-6),表明临床试验的疾病对具有显著的共享基因可能性。另外,也观察到了其他的相似之处,如他们都以肿瘤作为最大的疾病关系集群。以上分析结果表明,使用临床试验数据确实可以找到具有生物学依据的疾病关系。而且,从构建的疾病网络中发现的新的疾病关系,也在相应的文献中获得有效验证。
  研究结论:本文通过文本挖掘和网络构建进行临床试验疾病关系分析,发现了具有生物分子依据可靠性和新颖性的疾病关系,是研究疾病组学的一种有益探索。
[硕士论文] 杜天艺
药学 北京化工大学 2018(学位年度)
摘要:炎症是一种常见的病理现象,与多种疾病的发生发展有关,慢性炎症可发展成恶性肿瘤,因此研究炎症的分子机制至关重要。研究已发现多条炎症信号通路和关键信号因子,基于这些重要分子为靶点的抗炎药物被广泛关注。NF-κB通路是一条重要的炎症通路。
  G蛋白胆汁酸偶联受体5(Takeda G-protein-coupled receptor5,TGR5),在胆汁酸代谢、糖和能量代谢、炎症和癌症中起重要调控作用。TGR5可通过多种信号通路抑制炎症,已有研究发现TGR5可通过抑制IκBα磷酸化、p65易位、NF-κB的结合转录活性等抑制NF-κB介导的炎症。但TGR5诱导炎症的具体分子机制仍有待研究。
  cAMP反应元件结合蛋白(CREB),是一种细胞核内调控因子,TGR5可调控PKA/CREB途径。β-arrestin2属于Arrestin家族,是视觉抑制蛋白的一种,它负责调节G蛋白偶联受体信号的转导,通过和活化的G蛋白偶联受体结合使其失去与其他配体结合的能力。研究发现TGR5的激活可增强IκBα和β-arrestin2的相互作用。TGR5通过介导IκBα和β-arrestin2之间的相互作用抑制NF-κB通路。
  本实验进一步探究TGR5在炎症通路中的分子机制,研究了TGR5在CREB、β-arrestin2基因编码受抑制的情况下对炎症因子和NF-κB通路的影响。分别在小鼠巨噬细胞和人胃癌细胞中用TGR5的INT-777等激活剂激活TGR5,通过siRNA干扰的方式沉默CREB和β-arrestin2基因的表达。结果表明TGR5可通过NF-κB通路抑制p65和LPS诱导的巨噬细胞炎症和胃炎。而CREB和β-arrestin2的敲低使TGR5对NF-κB通路及炎症的抑制作用降低。
[硕士论文] 刘超
发育生物学 山东大学 2018(学位年度)
摘要:视黄酸(retinoic acid,RA)是一种内源信号分子,通过与核受体RAR(retinoic acid receptor)及RXR(retinoic acid receptor)结合发挥其调控作用,视黄酸信号途径异常会引起先天性疾病如心脏病、神经系统缺陷及身体畸形等。据文献报道,乙醛脱氢酶1a(Aldehyde dehydrogenases1A,Aldh1a)家族中Aldh1a1、Aldh1a2、Aldh.1a3、Aldh1a4基因产物都具有视黄醛脱氢酶的功能,参与视黄酸在体内的生物合成。但乙醛脱氢酶4a1(Aldehyde dehydrogenases4a1,Aldh4a1)是否具有视黄醛脱氢酶的功能未见报道,仍待探究。
  本论文取得以下结果:(1)运用CRISPR/Cas9技术敲除斑马鱼Aldh4a1,并筛选得到移码突变(-5bp)的纯合突变体F2代,产生编码143个氨基酸的截短蛋白。(2)用RT-PCR及qRT-PCR研究Aldh4a1在野生斑马鱼早期胚胎各个时期及成体各组织器官的表达情况,结果表明其为母源表达,随着时间的推移mRNA量逐渐下降,在发育到24h时合子基因表达量达到高峰,且在精巢、肌肉表达量较高,在卵巢及其他组织器官中表达较低。(3)Aldh4a1杂合F1代突变体互交,部分F2斑马鱼在发育到第四天左右时死亡,单个提取死亡的斑马鱼的基因组并检测其基因型,发现都是Aldh4a1-/-纯合突变体,统计结果显示其占所有F2代胚胎的25%,随机检测正常表型的胚胎,其基因型为野生型或杂合体,未见突变纯合体。证明Aldh4a1为隐性致死基因。(4)观察Aldh4a1纯合突变体表型,发现心包囊肿,其头部眼部变小,体节变短弯曲,色素变少,形态异常。(5)原位杂交表明心室特异性肌球蛋白重链基因vmhc(ventricular myosin heavy chain)在36hpf Aldh4a1纯合突变体心室的表达向后方扩展,且在心前区位置表达量增加,心房特异性肌球蛋白重链基因amhc(atrial myosin heavy chain)在36hpf Aldh4a1纯合突变体心房的表达量降低且表达范围减少,显示心脏发育异常。(6)于显微镜下统计Aldh4a1-/-心率,发现其心率较野生型明显降低,血液循环减弱。(7)原位杂交表明HuC在48hpf斑马鱼大脑中的表达量明显降低,且在其后脑位置表达量降低最为显著,显示大脑发育异常。(8)将72hpf的Aldh4a1纯合突变体和72hpf野生型斑马鱼于显微镜下,给予相同的外界刺激,发现Aldh4a1纯合突变体不能对外界的刺激做出反应,应激反应基本消失。(9)原位杂交共定位以myod(myogenic differentiation)标记体节,以krox20标记菱脑节3及菱脑节5,在Aldh4a1纯合突变体中显示菱脑节5和第一体节之间的距离相对缩短。(10)阿尔新兰染色分析表明,Aldh4a1纯合突变体的咽弓软骨发育异常,其中下颌弓以及腭方软骨完全消失,舌骨弓体积减小,且没有胸鳍。(11)视黄酸补偿实验表明,外源性添加一定剂量的视黄酸,Aldh4a1纯合突变体的异常表型消失,证明了Aldh4a1也是一种是视黄醛脱氢酶,参与视黄酸的生物合成过程。
  本论文还运用CRISPR/Cas9技术敲除Cldn7基因,拟研究其对雄性斑马鱼生殖的影响。得到-4bp的Cfdn7b杂合突变体。
[博士论文] 王红蕾
皮肤病与性病学 山东大学 2018(学位年度)
摘要:感染性疾病的发病率逐渐下降,而免疫炎症性疾病和代谢性疾病的发病率正在稳步上升。这些复杂性疾病的发生都是由遗传因素作为内因和外界环境作为外因共同作用的结果。2005年以来,全基因组关联分析(Genome Wide Association Study,GWAS)的开展极大推动了复杂疾病分子遗传学研究的发展,目前多达3,000项GWAS研究发表。有趣的是,某些疾病存在共有易感基因,说明这些复杂疾病之间存在内在的遗传学关联:部分易感基因位点在免疫炎症性疾病及感染性疾病中发挥相反的效应;部分易感基因位点在免疫炎症性疾病和代谢性疾病中发挥协同的效应。本研究拟以免疫炎症性疾病银屑病和感染性疾病麻风为例寻找在这两种疾病中发挥拮抗作用的单核苷酸多态性位点(Single Nucleotide Polymorphisms,SNP),以免疫炎症性疾病银屑病和代谢性疾病糖尿病为例寻找它们共享易感位点,为阐明银屑病与麻风、银屑病与糖尿病之间的内在关联奠定基础。
  银屑病和糖尿病均为慢性的免疫、炎症相关性疾病,流行病学、免疫学和遗传学研究均已表明银屑病和糖尿病之间存在密切的生物学关联。多个银屑病和糖尿病的易感基因相关研究发现在这两种疾病中存在共有的易感基因,例如:CDKAL1、PSORS2、PSORS3和PSORS4这4个银屑病的易感基因已经被发现也与2型糖尿病相关;PTPN22与1型糖尿病、关节病型银屑病及早发型银屑病都相关等。这些研究提示银屑病和糖尿病之间可能存在共同的遗传背景。这两种疾病的发生可能受到相同易感基因甚至相同的易感位点的影响,而这些相同的易感基因可能又通过参与相同的分子通路来影响银屑病或糖尿病的发生和发展。
  虽然GWAS研究已经发现了这三种疾病大量的易感基因,但是这些研究均是围绕单个疾病展开,尽管我们通过这些研究可以总结分析到共同的易感基因,但很难精确到共同易感位点,并且既往的研究结果之间存在很强的种族遗传异质性,因此目前缺少将这些疾病的易感位点在一种人群中验证的系统性研究以进一步为银屑病与麻风/糖尿病之间的关系提供有力的遗传学证据。那么麻风和银屑病是否存在在一方疾病中起致病作用而在另一方疾病中起保护作用的易感位点?糖尿病和银屑病之间是否存在共有的致病易感位点?并探讨发现的部分易感位点是否是功能变异,又是如何调控相关靶基因的差异表达进而在疾病的发病机制中发挥重要作用。为研究这些问题,我们在中国北方汉族人群中进行以下研究:
  第一章 银屑病与麻风共有易感位点的遗传关联性分析及功能研究
  第一节 银屑病与麻风共有易感位点的遗传关联性分析
  为从遗传学角度探讨银屑病与麻风之间关系,我们通过SEQUENOM MassArray全基因分型技术将23个中国汉族人群的麻风易感基因位点在3,312个中国北方汉族银屑病患者和3,312个正常对照者中进行验证,以期发现新的银屑病易感基因位点;将25个中国汉族人群的银屑病易感基因位点在3,312个中国北方汉族麻风患者和3,312个正常对照者中进行验证,以发现新的麻风易感基因位点。试图从遗传学角度寻找单核苷酸多态性在两种疾病中发挥的多效作用:在一者起到保护作用的同时而对另一种疾病发挥风险作用,以此更好地了解两种疾病之间关系。
  我们发现麻风的易感位点rs1465788与银屑病相关(P=2.39×10-3,OR=1.13),rs1465788_T(A)在麻风中发挥保护作用,而对银屑病起到风险作用。我们对银屑病病例组进行分层(≤16岁为早发型银屑病组;≥45岁为晚发型银屑病组),将它们与年龄、性别及地域均相匹配的健康对照相比较,发现rs1465788与早发型银屑病更相关(P=7.84×10-5,OR=1.21)。
  研究结果表明rs1465788位点等位基因T(A)增加了银屑病的发生风险,而我们团队前期研究已证实rs1465788位点等位基因T(A)在麻风中发挥保护作用。我们发现了银屑病的新的易感基因位点rs1465788,同时也发现在银屑病和麻风中存在发挥着相反效应的SNP位点(相反的优势比),这为这两种疾病互斥假说提供了遗传学依据。
  第二节 变异rs1465788通过影响ZFP36L1基因转录活性导致疾病易感的机制研究
  通过中国北方汉族人群银屑病和麻风相关易感基因的研究,发现rs1465788位点等位基因T(A)增加了银屑病的发生风险,然而在麻风中发挥保护作用。这提示位于ZFP36L1区域的rs1465788位点在银屑病和麻风中发挥相反的生物学作用。rs1465788位点位于ZFP36L1基因转录方向的上游629bp,本节中我们进一步探讨了rs1465788位点是否能影响ZFP36L1基因的转录效率从而对疾病的发生产生影响。
  我们采用实时定量PCR的方法检测了rs1465788位点不同基因型正常个体外周血的ZFP36L1基因的相对表达水平,因AA基因型个体较少,我们选取共30个携带GG纯合基因型、30个携带AG杂合基因型的个体进行实验,结果发现携带AG基因型组与携带GG基因型组相比ZFP36L1基因的相对表达水平虽有上升的趋势但它们之间的差异并没有统计学意义(P>0.05)。我们通过HaploReg v4.1获知rs1465788位点位于ZFP36L1基因转录方向的上游区域,并通过Regulome DB预测rs1465788位点所在位置可能有转录因子CTCF、CREBBP和SIN3A的结合,这说明rs1465788位点可能位于基因ZFP36L1的启动子区域,并可能影响其转录表达效率。我们利用双萤光素酶实验研究了rs1465788不同等位基因对本区域启动子的转录活性的影响以及其影响是否与转录因子CTCF、CREBBP和S1N3A的结合有关。我们将ZFP36L1基因转录方向上游2.0kb的区域克隆到萤光素酶报告载体中,并分别与CTCF、SIN3A的转录因子的表达载体共转染293T细胞(CREBBP基因过长,未能成功构建其表达质粒)。实验结果发现携带等位基因A的片段的转录活性显著高于携带等位基因G位点的片段,差异具有统计学意义(P<0.05);同时发现携带rs1465788等位基因A或G的片段的转录活性皆可因转录因子CTCF的加入显著提高(P<0.05),但CTCF对于rs1465788位点的两种等位基因的作用无特异性,而SIN3A的加入不能对rs1465788的转录活性产生显著的改变。
  本节的研究通过双萤光素酶报告基因实验对rs1465788位点不同等位基因对ZFP36L1启动子区域的转录活性作用进行了研究,等位基因rs1465788_A的转录活性较等位基因rs1465788G的转录活性高,这可能导致了ZFP36L1基因的高表达。虽然双萤光素酶报告基因实验发现转录因子CTCF对ZFP36L1基因发挥正调控作用,但rs1465788不是通过影响其与CTCF结合而影响ZFP36L1基因启动子区域的转录活性。既往一项研究表明脂多糖刺激的小鼠巨噬细胞中Zfp3611的低表达可能会增加丝裂原激活蛋白激酶磷酸酶-1(Mkp-1)的信使RNA的稳定性从而抑制p38有丝蛋白激活蛋白激酶(p38MAPK)的激活和肿瘤坏死因子(Tnf)-α的生成,影响到小鼠的免疫反应。结合该研究,我们推测rs1465788_G极可能导致ZFP36L1的低表达并进一步通过MKP-1-p38MAPK通路导致TNF-α的表达下调,参与麻风的发生;反之,rs1465788_A上调了TNF-α的表达从而参与了银屑病的发病和发展。双萤光素酶报告实验结果与第一节发现的银屑病的风险等位基因为rs1465788_A的结果是一致的。本节研究结果为rs1465788可能参与银屑病和麻风的发病机制提供了依据。
  第二章 糖尿病与银屑病共有易感位点的遗传关联性分析
  为了鉴定银屑病和糖尿病这两种疾病之间更多的共享易感基因位点以探索这两种疾病共有的发病机理,我们采用Sequenom平台对既往报道的糖尿病易感位点在山东地区的汉族人群中的4,456个银屑病患者和6,027个正常对照者中进行验证。健康对照组与病例组两组间年龄、性别及地域均相匹配。根据GWAS报道和易感位点之间连锁不平衡情况,我们选定了131个糖尿病易感位点进入本研究。105个易感位点通过引物设计,经过质量控制后,最终89个点被选入进行分析研究。
  这89个糖尿病易感位点中我们发现了三个与中国汉族银屑病之间存在显著相关性的新的银屑病易感位点:rs6679677(P=6.15×10-5,OR=5.07),rs16861329(P=2.02×10-4,OR=0.87),rs849135(P=6.59×10-9,OR=1.78),这三个位点分别位于PTPN22,ST6GAL1和JAZF1基因。我们还对这三个SNPs以及与这三个SNPs之间存在高度连锁不平衡(LD)(r2>0.9,D'>0.9)的SNPs进行了表达数量性状位点(eQTL)分析。我们发现rs6679677在全血中与PTPN22的表达有显著关联,rs849135在骨骼肌中与JAZF1的表达有关。然而我们并没有发现关于rs16861329的eQTL效应的任何证据。
  研究结果发现银屑病和糖尿病之间确实存在共享的易感位点;另外位于PTPN22基因的SNP位点rs6679677与中国北方汉族人群银屑病显著相关,这提示T细胞受体信号通路在银屑病和糖尿病的发病机制中均发挥着重要作用,这也进一步证实了银屑病和糖尿病之间存在共享遗传易感性。
[硕士论文] 孙连杰
生物学;遗传学 南京师范大学 2018(学位年度)
摘要:疾病困扰人们的生活,甚至能夺走人类的生命,研究疾病的分子生物学机制对提高人类生存品质具有非常重要的意义。目前OMIM数据库、Human Gene Mutation Database中已收录了大量的人类疾病基因。利用模式生物构建疾病模型研究人类疾病的发生、发展分子机制是疾病研究中的重要研究手段。近年大量的研究发现,microRNAs(miRNAs)在调节疾病基因表达中扮演着重要的作用,例如心血管疾病、神经退行性疾病以及肿瘤发生。在以往的疾病模型中,很少考虑到miRNAs对疾病基因的重要调控作用,因此,本文在四种模式生物:小鼠、斑马鱼、果蝇和线虫中研究了miRNA对人类疾病基因的调控作用。
  为此,本文在全基因组范围对小鼠、斑马鱼、果蝇、线虫和人类五个物种中对miRNA-gene靶向对进行生物信息学预测;通过识别了小鼠、斑马鱼、果蝇和线虫基因组中与人类疾病基因同源的基因,以及与人类miRNA同源的miRNA;最终筛选出了四种模式生物中与人类同源的miRNA-疾病基因靶向对。此外,本文基于Linux+Apache+MySQL+PHP搭建了果蝇疾病同源miRNA-gene数据库。
  本文取得的主要研究成果如下:
  1.获取了小鼠与人类miRNA-疾病基因同源的靶向对,共73014条小鼠miRNA-基因靶向对,其中包含846个小鼠miRNA、2019个小鼠基因,分别与868个人类miRNA、2035个人类疾病基因同源。
  2.获取了斑马鱼与人类miRNA-疾病基因同源的靶向对,共13013条斑马鱼miRNA-基因靶向对,其中包含238个斑马鱼miRNA、802个斑马鱼基因,分别与260个人类miRNA、828个人类疾病基因同源。
  3.获取了果蝇与人类miRNA-疾病基因同源的靶向对,共2263条果蝇miRNA-基因靶向对,其中包含88个果蝇miRNA、352个果蝇基因,分别与144个人类miRNA、401个人类疾病基因同源。
  4.获取了线虫与人类miRNA-疾病基因同源的靶向对,共403条线虫miRNA-基因靶向对,其中包含64个线虫miRNA、139个线虫基因,分别与81个人类miRNA、163个人类疾病基因同源。
  5.利用Cytoscape软件可视化果蝇与人类miRNA-疾病基因同源的靶向对,基于Linux+Apache+MySQL+PHP搭建了提供搜索、浏览、下载功能的果蝇疾病同源miRNA-gene数据库(bioinf.njnu.edu.cn/dhdd/home.php)。
  本论文首次在多种模式生物(小鼠、斑马鱼、果蝇、线虫)中研究了与人类同源的miRNA-disease gene靶向对,并搭建了果蝇疾病同源miRNA-gene数据库,为使用多种模式生物研究miRNA在疾病基因中的调控作用提供了参考。
[硕士论文] 王筠惠
公共卫生 山东大学 2018(学位年度)
摘要:研究目的:
  了解烟台市芝罘区成人超重、肥胖、中心性肥胖及高血压、糖尿病、血脂异常的患病情况,分析体脂指标与“三高”在不同的基本人口学特征及行为特征的分布情况,探讨体质指数、腰围、腰围身高比与高血压、糖尿病、血脂异常的相关性,为芝罘区慢病防控提供有力依据。
  研究方法:
  以芝罘区常住居民中18岁及以上人群为研究总体,采取多阶段整群抽样方法,抽取6个街道办事,每个街道办事处抽取3个居委会,每个居委会抽取一个居民小组,每个居民小组抽取83户,每户按照KISH表抽取1人。开展问卷调查、体格测量、实验室检测收集体重、腰围、吸烟、饮酒、身体活动、血压、血糖、血脂等状况,分析BMI、WC、WHtR及SBP、DBP、FPG、TC、TG、LDL-C、HDL-C的分布以及超重、肥胖、中心性肥胖、高血压、糖尿病、血脂异常的患病情况。EPIDATA3.1双录入, SPSS20.0分析数据。
  研究结果:
  (1)烟台市芝罘区成年人BMI为(25.91±3.88)kg/m2,WC为(87.53±10.80)cm,WHtR为(0.53±0.06);男性BMI、WC高于女性,WHtR两者接近。BMI、WC、WHtR均随年龄增长而上升,随文化程度、家庭人均收入升高而降低。不同吸烟习惯人群BMI、WC、WHtR有差异,不同饮酒习惯人群WC、WHtR有差异,不同身体活动强度人群BMI有差异。
  (2)成人超重率为41.4%,肥胖率为26.37%,中心性肥胖率以WC、WHtR衡量分别为51.39%,88.04%。男性超重率高于女性、中心性肥胖率高于女性,男女肥胖率无差异。超重率、中心性肥胖率随年龄不断增长,肥胖率无差异;文化程度越高肥胖及中心性肥胖率越低;家庭人均收入中心性肥胖率先降后升。中心性肥胖率在以前吸烟组及现在饮酒组最高。
  (3)芝罘区成年人群SBP(128.50±19.97)mmHg、DBP(78.22±12.02)mmHg、FPG(6.14±1.75) mmol/L、TC(5.01±1.01) mmol/L、TG(1.64±1.54)mmol/L、LDL-C(2.86±0.73) mmol/L、HDL-C(1.29±0.30) mmol/L。 SBP、DBP、FPG、TG男性比女性高,TC、LDL-C、HDL-C女性高于男性。SBP、DBP、FPG、TG、TC、LDL-C、随年龄增大而上升,随文化程度、家庭人均收入升高而降低。以前吸烟、现在饮酒人群SBP、DBP高,以前吸烟人群FBG高,现在吸烟、饮酒TG高,不吸烟及高强度身体活动人群HDL-C高。
  (4)芝罘区“三高”患病率为高血压36.20%,糖尿病17.97%,血脂异常38.27%。男高女低,男性血压、空腹血糖、血脂中TG、HDL-C异常率高于女性,TC、LDL-C异常率低于女性。患病率随年龄增长、随文化程度降低。家庭人均收入不同的人群高血压有差异。以前吸烟、现在饮酒组高血压患病率高,以前吸烟人群糖尿病患病率高,现在吸烟人群血脂异常率高。
  (5)体脂指标异常人群比正常人群有较高的“三高”患病率,BMI、WC、WHtR与SBP、DBP、FBG、TC、TG、LDL-C正相关,与HDL-C负相关。BMI、WC、WHtR与SBP相关性最大。控制年龄、性别,相关性变小,方向不变。BMI为超重、肥胖组患“三高”的风险分别是正常组的2.14、1.53、1.85倍,4.75、2.80、3.36倍,中心性肥胖较正常人群患病风险介于超重与肥胖之间。
  研究结论:
  (1)烟台市芝罘区成人体脂指标异常率及“三高”患病率均高于全国水平,性别差异中男性较高,年龄增长增加患病率。文化程度、人均收入、身体活动可起到部分保护作用,吸烟饮酒为危险因素。
  (2)体脂指标异常是成人“三高”的危险因素,前者会增加后者的发病风险,BMI、WC、WHtR可作为日常发现“三高”高危人群的筛查指标。
[硕士论文] 李水平
影像医学与核医学 福建医科大学 2018(学位年度)
摘要:目的:
  研究桥本甲状腺炎(Hashimoto’s thyroiditis,HT)合并良、恶性肿瘤发生发展过程中甲状腺的超声特点和病理结构变化;分析IL-17在HT、甲状腺乳头状癌(Papillary thyroid carcinoma,PTC)、HT合并良性结节(Hashimoto’s thyroiditis with benign adenoma,HTB)和HT合并乳头状癌(Hashimoto’s thyroiditis with carcinoma,HTC)中的表达及血管增殖相关指标如血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth factorVEGF)和微血管密度(Microvessel density MVD)的临床意义。
  方法:
  按照严格的纳入标准和排除标准,选择2015年5月至2017年12月我院甲状腺外科收治并经甲状腺超声引导下穿刺活检确诊或术后常规病理确诊的HT、HTB、PTC和HTC患者为研究对象,健康志愿者为对照组,最终本课题纳入HT患者50例、HTB患者30例、PTC患者60例、HTC患者30例。所有入组参与者签署研究方案和自愿入组的知情同意书。采用超声实时动态观察HTB和PTC、HTC中甲状腺的超声特点,检查甲状腺大小、前后径、峡部及其与周边回声,采集甲状腺腺体内血流信号,记录甲状腺上动脉收缩期峰值流速。并用HE染色观察甲状腺的病理结构变化。采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测患者血清IL-17和血管内皮生长因子(VEGF)浓度,分析两者之间的相关性,并分别基于HTB和HTC患者血清中IL-17和VEGF的水平,绘制受试者工作特征曲线(ROC曲线),并计算曲线下面积(AUC)。采用免疫组织化学(IHC)测定甲状腺穿刺组织中VEGF蛋白表达水平,并分析微血管密度(MVD)的水平。
  结果:
  (1)HTC患者在超声二维声像图表现上除了有弥漫性低回声,网格样强回声等桥本甲状腺炎的表现外,其结节还有以下特性:边界欠清晰,形态不规则,纵横比大于1,实性低回声结节,其内部回声不均匀,多可见微钙化或粗大钙化,部分钙化其后方回声衰减。HTC患者结节内的血流较HTB丰富,RI增加、PSV明显增高。与HTB相比,HTC结节更多表现为周边无声晕、明显的微钙化灶分布、纵横比>1、低回声。另外,HTC患者颈部可疑淋巴结转移的检出率也高于对照组。
  (2)与HC组(5.96±1.37pg/ml)相比,血清中IL-17水平在HT组(8.08±1.19pg/ml)明显增高(P<0.001)。与HTB组(8.52±0.91pg/ml)相比,血清中IL-17水平在PTC组(9.20±1.33pg/ml)和HTC组(10.18±1.12pg/ml)均明显升高(均P<0.001)。与HC组(165.67±15.88ng/ml)相比,血清中VEGF水平在HT组(188.00±26.29ng/ml)明显增高(P<0.001)。与HTB组(198.67±23.35ng/ml)相比,血清中VEGF水平在PTC组(227.08±27.51ng/ml)和HTC组(233.70±9.21ng/ml)均明显升高(P<0.001)。
  (3)在桥本甲状腺炎恶性转化的过程中,血清中VEGF的水平与IL-17的水平呈明显的正相关。且相关系数R=0.456;P<0.0001;95%置信区间(CI):0.341-0.561,相关方程为:Y=8.735X+130.8。
  (4)血清中IL-17水平在HTB患者和HTC患者中实现的曲线下面积AUC值为0.904,95%置信区间为0.831-0.976,约登指数为1.6,其临界值为9.395pg/ml,该指数下其特异性为80.4%,敏感性为80.2%,实现了HTC患者较高的诊断能力;血清中VEGF水平在HTB患者和HTC患者中实现的曲线下面积AUC值为0.885,95%置信区间为0.801-0.969,约登指数为1.7,其临界值为216.5ng/ml,该指数下其特异性为70.5%,敏感性为99.1%,明显地实现了HTC患者的有效诊断。
  (5)穿刺组织中VEGF的表达在HT组和HTB组中以阴性和弱阳性表达为主,而在PTC和HTC患者中以阳性和强阳性表达为主。
  (6)与HTB患者相比,MVD的表达水平在PTC和HTC患者中明显升高,差异具有显著的统计学意义。
  结论:
  (1)HTC在超声二维声像图上表现出独特的特征。
  (2)在HT恶性转化进程中,血清IL-17和VEGF水平均表现出逐渐递增的变化趋势;IL-17和VEGF可能参与了HT到乳头状癌的发展过程。
  (3)在桥本甲状腺炎恶性转化的过程中,血清中VEGF的水平与IL-17的水平呈明显的正相关。
  (4)血清中IL-17和VEGF的水平可以明显区别HTB和HTC,因而,可以作为HT结节良恶性鉴别诊断的新工具。
[硕士论文] 何昀潞
食品科学 郑州烟草研究院;中国烟草总公司郑州烟草研究院 2018(学位年度)
摘要:羧酸类代谢物几乎存在于所有的代谢通路内,以痕量水平在调控各种生理功能中起着重要作用(抗癌、炎症调控、血管收缩、抗血小板凝聚和胆固醇代谢调节等),其涉及吸烟相关的氧化应激、脂质过氧化和炎症等生物过程。因此,开发羧酸类代谢物高灵敏度和高准确性的分析方法,并在此基础上研究吸烟者与非吸烟者羧酸类代谢物的差异具有重要意义。质谱因其适用范围广、灵敏度和特异性高等特点,已成为代谢组学研究的首选方法。然而,羧酸类化合物因较低的气相质子亲和力和羧基间的氢键作用,直接应用质谱分析是相对困难的。此外,在非目标性分析及部分内标物获取困难的目标性分析中,质谱的信号容易波动,同时复杂生物样本的基质对目标物抑制明显。因此,利用质谱分析羧酸类化合物时存在灵敏度低、定量不准确和结果重复性差等问题。
  近年来,最早应用于蛋白组学相对定量研究中的稳定同位素标记(SIL)技术扩展到代谢组学领域中。SIL通过化学衍生化向目标物中引入稳定同位素标签和信号增敏基团,再借助于液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)对差异标记样品的信号识别,可以提高质谱检测时目标物的离子化效率和灵敏度,实现次级代谢组学分析,并且允许具有相同官能团的一类分析物同时获得相应的同位素内标化合物。因此,本文利用SIL结合质谱不同扫描模式的方法,对血浆羧酸类代谢物进行非目标性足性分析与目标性定量分析,从而实现对吸烟者与非吸烟者血浆羧酸类差异代谢物的研究。研究内容主要包括以下两个部分:
  一、利用一对SIL试剂Ⅳ,Ⅳ-二甲基乙二胺(DMED)和d4-N, N-二甲基乙二胺(d4-DMED),建立了稳定同位素标记结合液相色谱-双中性丢失扫描-质谱方法(SIL-LC-DNLS-MS)用于血浆羧酸类代谢物的非目标性定性分析,以及稳定同位素标记结合液相色谱-预设定多反应监测-质谱方法(SIL-LC-sMRM-MS)用于血浆羧酸类代谢物的相对定量分析。以7种结构不同的羧酸为模型化合物,建立了稳定同位素标记-液相色谱串联质谱(SIL-LC-MS/MS)方法,用以优化同位素标记试剂对羧酸类化合物的衍生化条件。在最优的衍生化条件下对衍生化效率、灵敏度变化、稳定性、衍生物质谱裂解行为和血浆羧酸类代谢物的提取效率等方面进行评价。结果表明,一元羧酸的标记效率大于96.3%,二元羧酸的标记效率相对较低为83.4%,7种羧酸类化合物经DMED标记后检测灵敏度提高了63-322倍;衍生物稳定且DMED和d4-DMED衍生物具有相同的质谱裂解行为;乙酸乙酯提取血浆羧酸类代谢物的提取回收率为94%~110%。对衍生化条件优化所使用的SIL-LC-MS/MS方法进行验证,该方法的线性关系良好,相关系数在0.9955~0.9992之间,检测限和定量限分别为0.09~80 ng/L和0.3~250 ng/L,准确度为92.9%~116.7%,日内精密度和日间精密度分别小于12.8%和15.1%。
  二、将建立的SIL-LC-DNLS-MS和SIL-LC-sMRM-MS方法相结合,应用于吸烟者与非吸烟者血浆羧酸类差异代谢物的研究中。通过DNLS模式监测DMED和d4-DMED标记的羧酸类代谢物分别裂解产生与母离子结构无关的特征中性片段45 Da和49 Da,在人类血浆中共发现269个潜在的羧酸类代谢物。随后建立SIL-LC-sMRM-MS方法对35名吸烟者与35名非吸烟者血浆羧酸类代谢物进行相对定量分析。在该sMRM方法中,[M+H]+→[M+H-45]+和[M+4+H]+→[M+H-49]+分别作为DMED和d4-DMED标记的羧酸类代谢物的离子对。利用质量控制样品(QC)对相对定量方法进行验证,QC在主成分分析得分图中聚集在一起,并且84%和98%的羧酸类代谢物的相对标准偏差分别在10%和20%以内,表明分析平台稳定性好、数据可靠并且方法具有良好的精密度。对相对定量数据进行单/多变量统计分析,在吸烟者与非吸烟者血浆中发现88个具有显著性差异的潜在的羧酸类代谢物。购买市售的差异代谢物的标准品,通过标准品比对,目前已确认7,10-顺十六碳二烯酸、肉豆蔻酸和3-羟基-5-胆甾烯酸为吸烟者与非吸烟者血浆中的差异代谢物。7,10-顺十六碳二烯酸是具有抗炎、抗氧化和抗动脉粥样硬化等特性的共轭亚油酸的代谢物;肉豆蔻酸参与能量代谢、碳水化合物和脂质代谢等通路;3-羟基-5-胆甾烯酸参与初级胆汁酸的生物合成。吸烟者血浆中7,10-顺十六碳二烯酸水平显著低于非吸烟者,肉豆蔻酸和3-羟基-5-胆甾烯酸水平显著高于非吸烟者,表明吸烟影响炎症介质的表达,同时引起胆汁酸合成和胆固醇代谢异常。
[硕士论文] 赵书勇
卫生检验 山东大学 2018(学位年度)
摘要:目的:
  1.调查平阴县人群中血清硼、镉、锰、镍、钴、砷、硒、铊、铬、铅元素含量与高血压、糖尿病、冠心病之间的关系。
  2.调查分析食管癌高发区环境中铅、镉、汞、砷的污染分布情况。
  方法:
  1.调查
  利用整群抽样的方法随机从平阴县抽取五个自然村,以所用常驻居民为调查对象,采用入户问卷调查的方法对调查对象进行调查。
  2.体检与抽血
  在调查的同时,对调查对象进行健康查体,体检的内容包括身高、血压、血糖等生理指标。对受检者进行抽血采样,将采集的3ml抗凝血以1000转/分钟离心10分钟,吸取血浆置于Eppeddorf管中,密封编号低温运输保存。
  3.血清微量元素的检测
  在确定的样品处理方法和仪器条件下,对电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)检测血清微量元素进行方法学验证,分别计算出检出限、精密度、相对误差、标标回收率。利用0.1%Trition-X-100和0.5%氢氧化铵溶液对血清进行10倍稀释后直接用ICP-MS进行检测,采用外标法对一起的工作曲线进行校准。
  4.血脂的检测
  利用血清总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白-胆固醇试剂盒,依据试剂盒上规定的条件和步骤进行测定。血清低密度脂蛋白-胆固醇用间接计算法计算。
  5.环境样品的采集
  根据食管癌的患病率选择研究区域并采集样品。
  6.环境样品的检测
  采用GB/T5750.6-2006检测水质样品中的重金属元素,GB/T5009-2014检测食品样品中的重金属元素,GB/T22105-2008检测土壤样品中的总汞、总砷,GB/T17141-1997检测土壤样品中的铅、镉。
  7.质量控制
  从调查采样、实验室各项指标检测到数据录入均需要做好质量控制。调查前要确定好调查对象的选取原则,调查时要做好问卷调查、样品采集以及体检的质量控制。实验室检测过程中使用质量控制图将室内变异控制在允许的范围内,检测生化指标时,每检测30个样品做一个质控血清,检测微量元素时,每检测40个样品重新拟合一条标准曲线。所有试剂均应小心避免污染,做好样品收集过程的质量控制。
  8.数据处理
  建立数据库并录入数据,对研究所需要的数据进行统计处理分析;统计分析均使用SPSS20.0软件,数据采用均数±标准差(x±s)表示,所采用的统计方法有两独立样本的t检验、卡方检验、方差分析、非条件Logistic多元回归分析(P<0.05有统计学差异)。
  结果:
  1.对电感耦合等离子体质谱法检测血清中微量元素进行方法学验证,结果显示该方法能够满足要求。其中硼、镉、锰、镍、钴、砷、硒、铊、铬、铅的检出限分别为0.200ppb、0.392ppb、0.005ppb、0.037ppb、0.038ppb、0.004ppb、0.363ppb、0.042ppb、0.002ppb、0.001ppb;各微量元素的高、中、低加标回收率均在85%~115%之间;各微量元素的高中低日内精密度均优于5%;各微量元素的高中低日间精密度均优于15%;硼、镉、锰、镍、钴、砷、硒、铊、铬、铅的相对误差均值分别为:6.85%、3.00%、6.23%、3.50%、1.90%、5.83%、1.22%、0.92%、2.30%、5.40%;各微量元素的标准曲线相关系数均优于0.99。
  2.平阴县正常人群中血清微量元素的分布水平(x±s)为:硼39.76±21.95μg/L,铬1.95±1.17μg/L,锰5.82±8.07μg/L,钻0.68±1.34μg/L,镍3.58±5.69μg/L,砷4.48±3.44μg/L,硒122.90±39.65μg/L,镉1.12±1.51μg/L,铊0.073±0.15μg/L,铅5.25±4.40μg/L。元素硼和硒在男性中的血清含量高于女性,元素钴的女性血清含量高于男性,血清中硼、钴、硒这三种元素的血清含量在不同性别人群中有统计学差异(P<0.05);锰、铬、镍、砷、镉、铊、铅这七种元素的血清含量在不同性别人群中无统计学差异。血清元素硼:男性组和女性组血清元素含量均是随年龄增长而增高,男性血清含量高于女性。
  血清元素硒:女性组血清元素含量均是随年龄增长而增高,且各年龄组组之间均有统计学差异(P<0.05);男性组血清元素含量均是随年龄增长而增高,在40~60岁年龄组之后又有所降低。血清元素钴:在同年龄组不同性别之间40~60岁年龄组有统计学差异(P<0.05),其余均无统计学差异。血清元素镍:在男性组中血清元素含量随年龄增大而降低,40~60岁年龄组和>60岁年龄组分别和<20岁年龄组有统计学差异(P<0.05),其余均无统计学差异。
  3.对高血压人群组和对照组进行统计学分析,结果显示高血压人群组与正常人群组的年龄、体重、BMI、每日吃盐量、血脂指标中的TG、TC、LDL c、家庭年收入、性别、是否贫困低保、是否吸烟、是否喝酒、是否喝茶均有统计学差异(P<0.05)。高血压人群组的平均年龄、体重、BMI指数水平、每日吃盐量均高于对照组,血脂指标中的TG、TC、LDL-c也明显高于对照组。卡方检验两组的性别比例、饮酒率、吸烟率、喝茶率、低保率,发现高血压人群组的男性比例、吸烟率、喝酒率、喝茶率均高于对照组。高血压人群组的贫困低保率高于对照组。高血压人群组血清硼、硒含量高于对照组,铬低于对照组。Logistic回归分析结果显示,家庭年收入、铬、锰、血脂指数TG、LDL-c、HDL-c、BMI与是否为高血压有统计学差异(P<0.05)。家庭年收入、锰、血脂指数TG、LDL-c、HDL-c、BMI为高血压危险因素,血清铬为高血压保护因素。
  4.对糖尿病人群组和对照组进行两独立样本的t检验分析,结果显示,糖尿病人群组的年龄、体重、BMI指数、腰围、空腹血糖、以及血脂指标中的TG、TC、LDL-c均高于对照组有统计学差异。血清微量元素分析结果显示,血清硼、硒、砷的含量均高于对照组,有统计学差异(P<0.05)。Logistic回归分析结果显示,血清元素硼、硒的含量、BMI均为糖尿病的危险因素。
  5.对冠心病人群组和对照组进行两独立样本的t检验分析,结果显示,冠心病人群中的年龄、每日吃盐量、腰围以及血脂指数中的TG、TC均显著高于正常人群组。卡方检验显示冠心病人群组的喝茶率显著低于正常人群组。Logistic回归分析结果显示,每日吃盐量为冠心病的危险因素。
  6.利用单因素方差分析发现不同发患病率分组的水质砷含量有统计学差异(P<0.05),不同发患病率分组的粮食铅含量有统计学差异(P<0.05)。利用秩和检验发现不同发患病率分组间的蔬菜汞含量有统计学差异(P<0.05)。
  7.应用Dunnett t检验将对照组与所有其他组进行比较,发现两患病组与对照组相比水质汞含量均有统计学差异(P<0.05);水质砷的含量比较,组别2与对照组含量有统计学差异;蔬菜汞的含量比较,组别2与对照组含量有统计学差异(P<0.05)。
  8.Logistic回归分析显示水砷和蔬菜汞与是否为食管癌有统计学差异(P<0.05),同时水砷和蔬菜汞都为食管癌的危险因素(OR分别为1.056和1.162)。
  结论:
  1.对ICP-MS法测定血清微量元素进行方法学验证,该方法的检出限、精密度、准确度、线性范围都满足要求。
  2.平阴县正常人群中血清微量元素的分布水平(x±s)为:硼39.76±21.95μg/L,铬1.95±1.17μg/L,锰5.82±8.07μg/L,钴0.68±1.34μg/L,镍3.58±5.69μg/L,砷4.48±3.44μg/L,硒122.90±39.65μg/L,镉1.12±1.51μg/L,铊0.073±0.15μg/L,铅5.25±4.40μg/L。元素硼和硒在男性中的血清含量高于女性,元素钴的女性血清含量高于男性;血清元素硼的含量随年龄增大而增高;血清元素砷的含量在20~40岁年龄组之后也呈随年龄增大而增高的趋势;血清元素硒的含量也是随年龄增大而增高,但是到了40岁以上血清元素硒的含量就趋于稳定。
  3.高血压人群组的年龄、体重、BMI、每日吃盐量、TG、TC、LDL-c、性别、低保率、吸烟率、喝酒率、喝茶率均高于正常人群组;年龄、体重、BMI水平、每日吃盐量、TG、TC、LDL-c、吸烟、喝酒、喝茶、血清锰、硒均可能是高血压危险因素,血清铬可能是高血压保护因素。
  4.糖尿病人群组的年龄、体重、BMI、血清硼、硒、砷的含量均高于对照组;年龄、体重、腰围、BMI、血清硼、硒、砷可能是糖尿病危险因素。
  5.年龄、高盐饮食、腰围、可能为冠心病的危险因素,喝茶可能是冠心病的保护因素。
  6.水中砷与粮食中铅,蔬菜汞含量可能是食管癌的危险因素。
[硕士论文] 施梦军
计算机科学与技术 安徽大学 2018(学位年度)
摘要:在真核生物中,基因表达主要包括转录、剪接和翻译三个过程。基因剪接是基因表达过程中的核心步骤。基因选择性剪接是指一个基因可以编码多个蛋白质。基因选择性现象在真核生物中普遍存在。基因剪接是个高度调控的过程,多种调控信号参与其中,主要包括:剪接位点,剪接调控元件和分支位点。根据剪接调控元件的剪接功能和所处的位置,剪接调控元件可以分为四类:外显子剪接增强子,外显子剪接抑制子,内含子剪接增强子和内含子剪接抑制子。这些信号共同合作调控产生成熟RNA、编码蛋白。通过分析和建模这些调控信号,对全面认识调控信号的功能、理解基因选择性剪接过程具有重要意义。大量研究表明,异常基因选择性剪接是一种重要的致病机制。基因组突变改变基因剪接调控信号,诱发异常基因选择性剪接,是导致疾病发生的重要原因。为了深入了解基因选择性剪接调控机制和在剪接层面理解突变的致病机制,本文通过应用序列模式挖掘建模分析了剪接调控元件和剪接位点序列,并进一步量化研究了基因组突变对这两类信号的影响。
  本文主要研究工作和创新之处如下:
  (1)全面分析了剪接调控元件的功能属性,及其基因变异对剪接调控影响。首先根据剪接调控元件的序列特性,选择并验证了序列模式挖掘方法对调控元件剪接功能的量化识别能力,随后利用该方法预测发现了潜在的新的剪接调控元件;然后通过定量分值计算发现,不同剪接元件展示出相似的功能;紧接着统计剪接调控元件的位置频率,发现了多重调控元件频率特性;最后分析了外显子突变和单核苷酸多态性的剪接影响。由实验结果得出:a.诱发外显子跳跃事件的突变具有更大的概率破坏了外显子增强子、并产生外显子抑制子;b.相较于模拟突变,单核苷酸多态性破坏外显子增强子和抑制子的概率降低。
  (2)应用序列模式挖掘方法,研究癌症体细胞剪接位点区域突变对剪接的影响。首先,提取了所有落在剪接位点区域的癌症体细胞单核苷酸突变。然后对比单核苷酸多态性,随机突变和癌症体细胞剪接位点区域突变三种突变的剪接分值的改变情况,结果显示癌症突变明显弱化了剪接位点信号强度;最后使用TCGA RNA-seq数据验证序列模式挖掘方法的预测效果,其中ZNF7的RNA-Seq数据结果和我们的方法预测结果保持一致。这个研究为探索癌症致病突变提供了一种方法与途径。
[博士论文] 沈奇骢
基础医学;免疫学 中国人民解放军海军军医大学;海军军医大学 2018(学位年度)
摘要:表观转录组学(Epitranscriptome)是生命科学领域新兴的前沿研究热点,主要关注各种RNA水平的修饰,及其在细胞转录组中的分布和表观调控作用,如近年来被广泛研究的6-甲基腺嘌呤(N6-methyladenosine,m6A)。5-甲基胞嘧啶(5-methylcytosine,5-mC)修饰在生理状态下存在于包括mRNA的多种RNA中。然而作为一种可逆的化学修饰,其动态调控机制还不清楚,特别是还没有发现其特异性的去甲基化酶。另外,作为一种在哺乳动物RNA中普遍存在的修饰方式,其生理和病理功能尚不清楚,特别是其在基因表达调控中的功能尚有待于深入研究。研究mRNA中5-mC的调控及其功能是表观转录组的一个重要方向。Tet蛋白(Ten-eleven Translocation,Tet)作为DNA甲基化的氧化酶,也能够在体外氧化RNA中5-mC。Tet蛋白是否在哺乳动物细胞中调控mRNA中的5-mC修饰,其在不同的生理过程中发挥着怎样的调控作用?这些科学问题有待进一步研究。
  天然免疫是抵御病原体的第一道防线,如何快速高效的识别和清除病原体,并维持免疫稳态,是天然免疫的根本科学问题。病原体感染激活免疫系统,诱导炎症反应,产生各种细胞因子进一步动员造血干细胞向髓系细胞分化,放大天然免疫应答效应是机体快速清除病原体的重要手段。髓系发生(Myelopoiesis)是急性或慢性感染的关键应答反应,其表观遗传学机制尚未见报道,值得探究。Tet2不仅在造血干细胞的自我更新和分化中发挥着重要的调控作用,多项研究也发现Tet2在造血系统多种恶性肿瘤中存在多位点突变,且Tet2基因突变导致的催化功能缺失与造血系统恶性肿瘤的发生发展密切相关,特别是在髓系恶性肿瘤中,表明Tet2可能是一种重要的抑癌基因。此外,Tet2在炎症消退过程中也发挥着重要的调控作用。Tet2是否也参与病原体感染诱导的髓系免疫细胞分化还有待研究。
  本课题围绕Tet2是否参与感染诱导的髓系发生及其表观调控机制展开研究。发现,Tet2能够通过抑制Socs3的mRNA水平而促进脓毒症感染和寄生虫感染诱导的髓系免疫细胞的分化扩增。Tet2通过Adar1抑制Socs3的表达,Adar1通过结合双链RNA并以RNA编辑非依赖的方式降低Socs3mRNA的稳定性。进一步机制研究发现Tet2抑制了mRNA上5-mC的水平,Tet2缺失导致Socs3mRNA3'-UTR区域5-mC水平上升,可能通过5-mC特异性的结合蛋白影响该区域RNA双链的形成,从而减少Adar1的结合。本研究揭示了DNA甲基化氧化酶Tet2分子能够促进感染诱导的髓系天然免疫细胞的发生,从而促进机体对病原体的抵抗能力,为机体抵抗病原体感染的效应机制提出了新观点,也为有效防治感染性疾病提供了新思路和潜在药物研发靶标。同时,Tet2一直被认为是通过调控染色质状态来介导基因转录水平的调控,而本研究首次提出了Tet2作为RNA结合蛋白能够在mRNA修饰水平参与转录后调控的全新功能,为进一步研究Tet2的生理病理功能开辟了新的研究方向。
  第一部分 Tet2通过抑制Socs3的表达而促进感染诱导的髓系免疫细胞分化
  在病原体感染过程中,机体需要从骨髓大量动员免疫细胞到外周血,以快速高效地清除入侵的病原体。同时,刺激造血的细胞因子以及炎性细胞因子促进了更多髓系细胞的发生。为了观察Tet2在此过程中的作用,首先构建了盲肠结扎穿孔诱导脓毒症的小鼠模型,发现Tet2缺失显著降低小鼠脓毒症CLP模型的死亡率和临床评分,其原因主要是Tet2缺失使得髓系终末细胞的动员显著降低而避免了炎症因子风暴导致的组织器官损伤;另外还构建了血吸虫感染(慢性感染模型)诱导肥大细胞分化扩增的模型,发现Tet2缺失也能够抑制寄生虫感染诱导的肥大细胞的分化。说明Tet2在病原体感染诱导的髓系细胞分化中起着关键作用。为了进一步探究Tet2促进髓系发生的分子机制,对野生型和Tet2敲除的骨髓来源的肥大细胞进行了表达谱分析,发现PI3K-AKT和JAK-STAT信号通路的多个基因在Tet2缺失细胞中表达有显著变化,其中包括JAK-STAT信号通路的关键抑制分子Socs3。进一步检测发现Tet2敲除的造血祖/干细胞和肥大细胞中IL-3诱导的Socs3mRNA和蛋白水平显著增高,并且Tet2敲除细胞中,IL-3信号通路活化障碍,STAT5和AKT的磷酸化水平降低。而在Tet2敲除的细胞中通过siRNA沉默Socs3的表达后,IL-3信号通路活化水平有所恢复。这些结果提示Tet2通过抑制Socs3的表达,从而促进IL-3等细胞因子信号通路的活化,这可能是Tet2促进病原体感染诱导髓系免疫细胞发生的关键机制。
  第二部分 Tet2通过Adar1在转录后水平抑制Socs3的表达
  进一步研究Tet2抑制Socs3表达的分子机制,发现Tet2抑制Socs3的表达并不是通过调控Socs3基因区的DNA甲基化水平,而是在转录后水平。这一结果提示了Tet2作为一种RNA结合蛋白可能具有广泛的转录后调控功能。通过构建紫外交联免疫共沉淀结合高通量测序体系,在全基因组范围内寻找Tet2结合的靶RNA分子。结果发现Tet2结合的RNA种类中,80%属于已知基因转录的mRNA,其中包括Socs3的3'-UTR区域。同时在RNA-seq数据中,发现野生型对照组中A-to-G突变的数目显著高于Tet2敲除组,且更多富集于mRNA的3'-UTR区。Socs3mRNA的3'-UTR区域也包含A-to-G突变位点。Adar1结合双链RNA并介导A-to-I编辑,提示Adar1可能参与这些位点的编辑。在野生型细胞中干扰Adar1后Socs3表达上升,但报告基因结果显示Adar1对Socs3的调控不依赖其酶催化活性。有文献报道Adar1能够其他RNA结合蛋白在转录后水平调控基因表达,而不依赖其RNA编辑功能。通过免疫共沉淀联合质谱检测发现,Adar1能够与调控mRNA稳定性的RNA结合蛋白结合,可能通过这些蛋白发挥抑制Socs3的功能。通过进一步探究Tet2在Adar1介导的Socs3抑制功能中的作用,发现在Tet2敲除细胞中干扰Adar1不能升高Socs3的表达,结合过表达实验发现,Tet2以酶活性依赖的方式促进Adar1对Socs3表达的抑制作用,而同时又不依赖于其DNA结合功能。
  第三部分 Tet2通过抑制mRNA中5-mC的水平而参与Socs3的转录后抑制
  Tet2能将DNA上的5-mC催化氧化成为5-hmC,同时,RNA上的5-mC修饰也被发现存在果蝇和人类细胞系中。为了研究Tet2能否通过氧化的方式降低mRNA中5-mC,构建了Tet2体外催化体系,通过质谱和点杂交检测发现Tet2能够在体外和体内以底物依赖的方式降低mRNA上的甲基化修饰水平,并且在Tet2敲除细胞中,发现mRNA上的5-mC修饰水平升高。而野生型细胞中胞嘧啶上的其他甲基化氧化修饰5-hmC、5-fC和5-caC的含量则很低。通过建立RNA甲基化组分析,发现在mRNA上存在5-mC修饰,且在Tet2敲除细胞中5-mC水平显著升高。以上结果说明Tet2能够以氧化依赖的方式抑制mRNA上5-mC的水平。进一步实验发现5-mC的存在能够抑制Adar1与其靶RNA的结合。DNA或者RNA的修饰能够招募特异性蛋白发挥表观调控功能,通过RNA5-mC结合蛋白实验分析,发现5-mC能够结合一些ATP依赖的RNA解旋酶,这些蛋白跟RNA二级结构的改变和双链解旋有关,而Adar1结合双链RNA。以上结果说明mRNA上的5-mC修饰能够抑制Adar1功能,可能是通过抑制双链RNA的形成使Adar1结合减少的原因。
  综上所述,Tet2能够通过氧化依赖的方式降低mRNA上5-mC修饰的水平,Tet2的缺失使mRNA上5-mC修饰的水平升高,从而抑制Adar1的功能。发现Tet2可能通过抑制5-mC水平促进双链RNA的形成,而双链RNA是Adar1结合所必需的。结合野生型和Tet2敲除细胞中转录组突变位点的对比分析,也揭示了Tet2和Adar1功能上的广泛联系。此外,还发现,内源性mRNA上5-hmC的数量远远少于5-mC,说明从5-hmC如何转换为未甲基化的胞嘧啶需要其他的酶或者更多催化步骤。Tet2在转录后水平降低JAK-STAT信号通路的关键负调控分子Socs3的mRNA的稳定性,维持了细胞因子如IL-3信号通路的持续活化,促进了病原体感染诱导的髓系天然免疫细胞的分化,为抗感染免疫的表观调控提供了新的机制。
[硕士论文] 姚瑶
生物学 安徽大学 2018(学位年度)
摘要:随着测序和各种技术的飞速发展,在生物学领域产生越来越多的单核苷酸突变包括同义突变,但同义突变在很大程度上没有被特别研究,因为它们没有改变蛋白质序列。迄今为止,越来越多的证据表明同义突变可能影响生物体不同方面从而导致各种疾病发生。准确快速的从大量的中性突变中识别出有害同义突变,可以显著提高我们从各种基因组测序中鉴定出功能性突变的能力,并推动人类对疾病病因的理解。而通过生物信息学方法构建的相关预测工具,可以帮助我们快速识别出这些潜在的有害同义突变。
  本文根据目前已经报道的人类基因组上有害同义突变,深入了解了它们的致病机制,包括突变位点的进化保守性,剪切位点的改变,同义密码子的选择使用,突变所在的序列的变化,RNA稳定性变化,翻译效率增加或降低等。这些同义突变的致病机制,一方面可以作为构建模型时候的特征,另一方面也能为相关疾病诊断与治疗提供新视角。
  目前对同义突变的有害性预测研究并不多,同时这些已开发的方法存在一些不足,如构建模型的样本过小,特征考虑不全面等。为了解决这个问题,本文构建了一个基于特征的方法IDSV(Identification of Deleterious Synonymous Variants)来识别人类基因组中有害同义突变。我们首先从人类有害同义突变数据库(dbDSM),VariSNP和ClinVar中获取可靠的同义突变数据,量化了7个类别共74个特征:剪切,保守性,密码子使用,序列,前体mRNA折叠能,翻译效率和功能区域注释特征。然后,为了去除冗余和不相关的特征并提高预测性能,使用序列后向选择方法进行特征选择。基于特征选择后的10个特征,使用随机森林分类器构建了识别人类基因组中有害同义突变的IDSV工具,工具可在http://bioinfo.ahu.edu.cn:8080/IDSV/上获得。结果表明,本文提出的方法在识别有害性同义突变方面优于其他方法。另外实验结果显示除了突变位点保守性和剪切特征外,新添加的翻译效率特征在识别有害同义突变时也具有重要作用。虽然功能区域注释和序列特征的贡献度较小,但它们可以在与其它特征组合时提高预测准确性。最后本文通过不同实验,证明了训练集中中性同义突变样本的来源和大小对预测性能影响不大,这也进一步说明了该模型的鲁棒性较强。
  然后本文分析讨论了目前相关预测工具存在的一些不足,构建一个用于预测同义突变有害性的集成方法SVEL(Synonymous Variants Ensembl Learning)。SVEL方法将目前开发的可用于同义突变预测的6个工具(SilVA,TraP,PhD-SNPg,FATHMM-MKL,FATHMM-XF和DANN)的预测结果作为特征值,另外我们还添加了13个剪切和保守性特征。然后用随机森林算法训练了来源于DDIG-SN方法用到的训练集,为了避免重复训练,我们去掉了该训练集中用于训练上述6个工具的所有突变。相较单个工具SVEL表现出较高的预测准确性,并且在正负样本预测上没有显著偏向性。同时将SVEL与IDSV进行了比较,发现SVEL在预测性能上有一定改进。为了使我们的方法易于研究者和临床诊断使用,我们将预计算出人类基因组上目前所有的同义突变SVEL得分。
  相较其他有害同义突变预测工具,我们构建的两个工具都具有较好的预测性能,这为我们从大量突变数据中寻找真正有害突变提供便利。在线或本地化的预测工具构建也有利于研究者广泛使用,从而帮助我们对同义突变相关疾病的预防与治疗。
[硕士论文] 陈延慧
生物学·细胞生物学 河南师范大学 2018(学位年度)
摘要:研究表明,circRNA是一类普遍存在于各种生物细胞中能够调控基因表达的内源性非编码RNA。circRNA能充当miRNA海绵,调控基因转录,和RNA结合蛋白互作,翻译合成蛋白质。已有研究表明circRNA作为内源竞争性RNA参与基因的表达与调控,与组织生长发育及某些疾病有关,如动脉粥样硬化、神经系统疾病以及朊病毒类疾病等,尤其在肿瘤的发生、发展、诊断等研究方面具有深远的潜在价值。然而,有关调节大鼠肝再生的circRNA报道甚少,它们在肝再生中可能发挥的功能需要进一步深究。为此,该课题完成了大鼠2/3肝切除后0h、2h与6h再生肝circRNA的高通量测序及生物信息学分析,共发现2412种circRNA。根据GO分析和KEGG功能富集分析,推测了circRNA可能参与的生理活动。其中,多种circRNA与细胞的增殖、存活和死亡等生理活动有着必要的联系。依据高通量测序的数据分析结果及相关的转录组和蛋白组芯片的数据结果,初次得到实验组共有159种circRNA在大鼠2/3肝切除后的再生肝中差异表达发生显著变化,上调96种,下调61种,2h上调6h下调的2种。通过比较circRNA对应的亲本基因在再生肝中10个时间点差异表达的显著性及查阅相关文献,最终筛选了与肝再生相关并且具有显著差异性表达的circ_1366,检测其对大鼠正常肝细胞株BRL-3A的增殖调节作用。
  首先通过基因干预方法检测circ_1366在大鼠正常肝细胞株BRL-3A中的相关表达水平,然后通过MTT法检测其对细胞活性的影响、流式细胞术检测其对细胞周期的进程影响、qRT-PCR与Western blot实验技术研究与肝细胞增殖相关的mRNA/蛋白的表达变化,分析circ_1366对大鼠BRL-3A细胞增殖的调控方式。结果表明转染circ_1366过表达质粒48h后,过表达实验组circ_1366的表达水平约是空载对照组的9倍;MTT法检测表明过表达实验组比空载对照组细胞活性明显增加;流式细胞术检测表明过表达组比空载组S+G2/M时间段的细胞个数所占比例并没有太大变化;qRT-PCR和蛋白质免疫印迹检测表明,circ_1366过表达后BRL-3A细胞中与肝细胞增殖相关基因CCND1、CCNA2、JUN、MYC、PCNA的mRNA和相应的蛋白水平均为上调,与凋亡相关的基因CASP3、CASP9的mRNA及相应的蛋白水平均为下调,其中CASP3比CASP9的表达情况下调的较显著。而通过circ_1366干涉片段处理细胞后,与阴性对照组相比,分析得到干涉效率约为73%;MTT法检测表明干涉组比对照组细胞的活性是明显降低的;流式细胞术检测显示干涉组比对照组S+G2/M时间段细胞个数所占比例很大程度的减少;qRT-PCR和蛋白质免疫印迹检测表明,circ_1366干涉后大鼠正常肝细胞株BRL-3A中与肝细胞增殖相关基因CCND1、CCNA2、JUN、MYC、PCNA的mRNA和相应的蛋白表达水平均下调,与凋亡相关的基因CASP3、CASP9的mRNA及相应的蛋白水平均为上调,显示circ_1366过表达可以促进大鼠BRL-3A的细胞增殖,而circ1366的干涉能够抑制BRL-3A的细胞增殖。因此,circ_1366可通过影响与细胞增殖相关的基因/蛋白水平影响BRL-3A的细胞增殖途径。
[硕士论文] 于媛媛
公共卫生 山东大学 2018(学位年度)
摘要:目的:探讨疾病危险因素进而推断疾病病因是流行病学的永恒主题,也是预防医学实践中的主要任务。然而,目前常用的大多数统计方法多是从关联分析入手,通过相关关系逼近因果关系,在分析过程中常常忽略混杂因素的影响,从而导致因果效应的错误估计。虽然,流行病学家已经提出了一系列控制混杂偏倚的策略方法,包括:限制、分层、调整。但如何正确应用这些策略方法,借助常规的统计关联分析有效地控制混杂偏倚,一直是困扰分析流行病学研究的难题。logistic回归模型是流行病学病因分析中最为普遍的方法。事实上,logistic回归模型的估计值在本质上是关联分析层面的条件概率,所得到的因果效应估计值往往有偏。因此,如何正确使用logistic回归模型以准确估计暴露对结局的真实因果效应是病因分析中需要解决的重要问题。此外,由于纳入回归模型的变量集不同,得到的因果效应估计值也会不同;随着调整变量个数的增加,因果效应估计的精确性也会受到影响。因此,如何选择最优调整变量集,以准确估计暴露对结局的因果效应,也是logistic回归分析中需解决的关键问题。
  方法:本文针对传统logistic回归模型估计偏性和最优调整混杂集的选择问题,采用了统计模拟研究、理论推导证明和实际数据分析相结合的方法,试图系统地研究传统logistic回归模型的估计偏性,改进分析策略,探索最优调整混杂集的选择及其纳入准则。针对传统logistic回归模型的估计偏性,探讨使用逆概率加权法构建logistic边际结构模型替代传统logistic回归模型,从而校正其估计偏性,获得无偏的因果效应估计。针对logistic回归分析中最优调整混杂集的选择及其纳入准则,基于因果图模型和等值混杂理论,比较传统logistic回归模型和基于逆概率加权的logistic边际结构模型表现,分别提出纳入调整混杂集的最优策略和一般指导性原则。充分考虑到混杂变量之间的复杂性,本文由简单到复杂逐步构建四种因果图模型,并根据等值混杂的充分必要条件,得到每种因果图模型下的等值混杂集;进而,分别采用两种logistic模型调整不同的混杂集,并分别比较估计值的偏倚和标准误,据此评价因果效应估计值的准确性和精确性。在实际数据分析过程中,面对众多混杂因素时,往往难以获得明确的因果图模型,也难以明确真实因果效应。本文采用逐步递加的方式估计高甘油三酯对糖尿病前期的影响。通过比较logistic回归模型和logistic边际结构模型的不同表现,进一步说明两种模型在病因分析中的差异。
  结果:1.通过理论证明和模拟研究,可得出以下结果:(1)在估计暴露对结局因果效应时,当调整的混杂集满足后门准则时,传统logistic回归模型的因果效应估计值多为有偏估计。其中,调整所有混杂后的因果效应估计值与调整结局所有父母节点后的因果效应估计值相等;而调整暴露的所有父母节点后得到的因果效应估计值与前两者不相等,但是偏倚更小(即准确性更高),且大部分情况下精确性也最高。(2)logistic边际结构模型调整满足后门准则的任一集合时,均可得到因果效应的无偏估计。其中,调整结局所有父母节点时,因果效应估计值的标准误最小(精确性最高)。(3)在因果图的结构只有部分已知的情况下,传统logistic回归模型调整马尔科夫边界相等的混杂集时,因果效应的估计值均为有偏估计,通常情况下,调整暴露的父母节点产生的偏倚较小。(4)logistic边际结构模型调整仅满足马尔科夫边界相等的混杂集,得到的因果效应估计值近似相等,但均为有偏估计。2.在实际数据分析时,分别用传统logistic回归模型和logistic边际结构模型估计高甘油三酯对糖尿病前期的因果效应,均得到高甘油三酯是糖尿病前期的危险因素。随着传统logistic回归模型/logistic边际结构模型调整更多的生化指标和体质测量指标,高甘油三酯对糖尿病前期影响的效应估计值逐渐减小。当调整的混杂因素相同时,相较于logistic边际结构模型,传统logistic回归模型得到高甘油三酯对糖尿病前期的效应偏大。
  结论:1.充分考虑混杂变量之间的关系,分别就四种因果图模型进行统计模拟研究、理论推导证明。结论如下,(1)当调整的混杂集合满足后门准则时,传统logistic回归模型的因果效应估计值多为有偏估计,而logistic边际结构模型均为近似无偏估计且估计值的精确性更高。因此,建议使用logistic边际结构模型代替传统logistic回归模型进行病因分析。(2)当调整的混杂集合仅满足马尔科夫边界相等时,两种logistic模型的因果效应估计值均为有偏估计,但logistic边际结构模型相对稳定。因此,仍推荐使用logistic边际结构模型。(3)选择调整混杂集的准则为:logistic边际结构模型为调整结局的所有父母节点;传统logistic回归模型为调整暴露的所有父母节点。2.实际数据分析与模拟结果一致,与logistic边际结构模型相比,传统logistic回归模型估计暴露对结局的因果效应值偏高。
[硕士论文] 于婷
统计学 黑龙江大学 2018(学位年度)
摘要:广义主成分分析(Generalized principal component analysis,GPCA)是以主成分分析(Principal component analysis,PCA)为基础发展起来的,其思想与主成分分析相同,是用较少的指标代替多的指标来反映原来指标的信息.例如,有n个样品,每个样品测得p个指标,共有np个数据.由于指标之间往往互有影响,从p个指标中找出几个综合指标并对其进行分析,这样就可以使用小于p个指标去计算,却能得到p个指标计算出来的结果.
  从海量的单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphisms,SNPs)中,挑选出与疾病或某些临床、环境因素有关的位点,仍是全基因组关联分析中(Genomewide association study,GWAS)的一个重要的课题,本文针对表型-SNP构成的二维列联表结构,提出了一个GPCA模型,该模型是同时对所有SNPs建立的.具体就是对该模型的矩阵作奇异值分解(Singular value decomposition,SVD),来达到减少模型中参数的个数,因此该模型也可称Logistic SVD模型,另外,本文通过刻画SNP基因型在不同表型下的分布差异,构建了一个SNPs筛选准则.模拟研究显示,本文基于Logistic SVD模型和重新构建的SNPs筛选准则都优于现有的方法.
[硕士论文] 王美达
统计学 黑龙江大学 2018(学位年度)
摘要:新一代基因测序技术不仅为人类基因组结构变异的检测提供了新方法,也为我们提供了大量的罕见变异遗传数据,如何通过已有数据检验出罕见变异与人类复杂疾病的关联性引起了人们越来越多的关注.在医学领域,许多人的健康状况和疾病状况都用有序响应变量来衡量,即用每个性状的取值来描述疾病的发展阶段或严重程度.然而,当前大多数检验罕见变异与复杂疾病关联性的方法都是处理两值性状和连续型性状的,有序性状的关联分析方法相对较少,而把有序性状当作两值性状或连续型性状来考虑必然会损失原始数据中一些有价值的信息.因此,在本文中,我们扩展了ADA方法,提出了一种专门用来检验罕见变异和有序性状关联性的方法,简称OR-ADA方法.在我们的方法中,对于有序响应变量建立了累积Logistic回归模型,利用Newton-Raphson迭代对关联系数进行估计,并通过对参数的似然比检验进行关联分析的研究.通过大量的模拟研究和与其他方法的比较,结果显示我们提出的方法对于因果变异方向的影响是稳健的,并且在很多情况下有更高的功效.
[硕士论文] 尹航
内科学 河北北方学院 2018(学位年度)
摘要:目的:
  研究雾霾暴露对室内外工作人群血清中IL-35、CC16、hs-CRP表达水平的影响,比较在不同雾霾暴露时长下,反映机体炎症水平的循环标志物表达差异。探讨雾霾暴露对机体炎症及免疫损害的可能机制。
  方法:
  收集2017年2月在河北省人民医院两批体检人员的清晨空腹静脉血,发放调查表,填写基本信息,包括:一般资料(姓名、性别、年龄、职业、居住地),吸烟情况,饮酒史,有无心脑血管、呼吸系统疾病慢性病史及自身免疫系统疾病史,口罩、净化器等保护措施及使用情况,日均雾霾暴露时长等。根据入组标准及排除标准,筛选出符合实验条件的人员,共计176名,根据工作场所不同分为室内组87人,室外组89人。检测血清中IL-35、CC16、hs-CRP的表达水平,整合结果并作统计学处理及分析。
  结果:
  1.室内组人员每日雾霾暴露时长在1-4小时之间,日均雾霾暴露时长为2.50小时;室外组人员每日雾霾暴露时长在8-10小时之间,日均雾霾暴露时长为8.95小时;室外组雾霾暴露时长明显长于室内组(Z=-11.456,P<0.001)。
  2.采用空气净化器、佩戴口罩等防护措施,室内组42人,室外组33人,采用防护措施率分别为48.3%和37.1%,差异无统计学意义(x2=2.256,P=0.133)。
  3.室内组与室外组人群血清IL-35平均表达水平分别为269.35±9.32pg/ml,129.44±10.87pg/ml,室外组血清中IL-35表达水平低于室内组(t=91.58,P<0.001)。
  4.室内组与室外组人群血清CC16平均表达水平分别为339.35±14.42pg/ml,207.66±13.95pg/ml,室外组血清中CC16表达水平低于室内组(t=61.57,P<0.001)。
  5.室内组与室外组人群血清hs-CRP平均表达水平分别为1.08±0.08pg/ml,1.87±0.07pg/ml,室外组血清中hs-CRP表达水平明显高于室内组(t=-69.09,P<0.001)。
  6.室内组与室外组人群血清中IL-35表达水平与雾霾暴露时长呈负相关性,即暴露时间越长,IL-35表达水平越低(r=-0.965,P<0.001);CC16表达水平与雾霾暴露时长呈负相关性,即暴露时间越长,CC16表达水平越低(r=-0.955,P<0.001);hs-CRP表达水平与雾霾暴露时长呈正相关性,即暴露时间越长,hs-CRP表达水平越高(r=0.955,P<0.001)。
  结论:
  雾霾高暴露人群与低暴露人群相比较,血清hs-CRP表达水平明显升高,IL-35、CC16表达明显降低。雾霾环境下暴露时长与血清hs-CRP表达水平呈正相关性,与IL-35和CC16呈负相关性。室外空气污染引发机体炎症免疫反应,减少雾霾暴露,采用合理有效的防护措施,可能使健康安全获益。
[硕士论文] 王碧强
公共卫生 山东大学 2018(学位年度)
摘要:研究背景:
  炎症是指具有血管系统的活体组织对致炎因子及局部损伤所发生的一种以渗出为主的防御性反应。炎症反应是在临床上常见的病理过程,是机体对于刺激的一种防御行为,涉及到诸多细胞和非细胞成分之间的相互作用。在炎症发展进程中,白细胞既是炎症反应的效应细胞,也是炎症传导的效应介质,同时也通过调节细胞免疫功能调控机体免疫,在感染或非感染因素引起的炎症反应中起着关键作用。
  胆红素是血红素代谢产物,常被临床用于辅助诊断溶血、新生儿黄疸、肝胆疾病等。在过去很长一段时间里,胆红素只被认为是一种具有毒性作用的代谢废物。但越来越多的研究发现胆红素还具备内源性抗氧化、免疫调节等作用,参与保护脂质过氧化、调节免疫应答等过程,同时还有些研究提示胆红素也有抗炎作用。
  综上所述,到目前为止,多数意见都承认胆红素有明确的抗氧化作用,可以有效清除过氧化自由基;血清胆红素还有一定的抗炎作用,生理水平范围胆红素能抵抗动脉粥样硬化,与代谢综合征的发生呈负相关。不过上述作用由哪种胆红素引发,到底什么水平的胆红素才有抗炎作用尚有较大争议。另外,由于血清胆红素水平在不同性别的人群之间、同一个体的不同年龄之间会发生变化,这些变化是否会影响到胆红素在不同性别、年龄人群中的抗炎、抗氧化作用尚无定论。因此本研究将研究对象按性别年龄分组,以机体几个最基本的炎症细胞水平为炎症指标,探讨其与血清总胆红素、直接胆红素和间接胆红素水平的关联,了解哪种胆红素与炎性细胞有关联且此关联在不同年龄、性别人群中有无区别,以验证血清胆红素与炎症因子的关系。籍此,我们可以进一步研究胆红素对于以炎症反应为基础的慢性病患者的保护作用,将有助于有针对性的开展人群干预,为探索胆红素与慢性炎症疾病的因果关联奠定基础。此项工作对未来心脑血管病和代谢综合征的防制具有一定意义。
  研究目的:
  1.分析血清总胆红素、直接胆红素和间接胆红素水平与炎性细胞计数的关系;
  2.按性别、年龄分组探讨不同年龄、性别人群中血清总胆红素、直接胆红素和间接胆红素水平与炎性细胞计数的关系。
  研究方法:
  本研究基于山东省兖矿集团有限公司总医院2014年1月至2016年12月健康体检资料。研究对象的纳入标准:查体资料齐全并且年龄大于18岁者。研究对象的排除标准:年龄小于18岁者;患有急慢性肝炎、肝硬化和肝癌者,骨髓障碍和活动期感染者;谷丙转氨酶>100U/L或谷草转氨酶>100U/L或总胆红素>35.0μmol/L,总胆红素>20μmol/L的研究对象中患有胆囊息肉、胆囊结石者;患有严重疾病者,如心衰、肾衰或癌症。收集的指标包括研究对象的一般情况、体格检查和实验室检测指标。如有个人多次查体者,仅纳入首次查体资料。
  本研究分别针对总人群、不同性别组人群和不同性别年龄组人群进行研究。在各人群研究中,首先进行单因素分析,筛选出与炎症有关的变量。由于各类炎性细胞均不符合正态分布,因此单因素分析采用Spearman秩相关分析。对各类炎性细胞取对数后作为因变量,血清总胆红素、间接胆红素和直接胆红素水平分别作为自变量,将单因素分析中p<0.10的变量作为协变量纳入多元线性回归分析,探讨扣除其他变量的影响后,探讨炎性细胞计数与血清胆红素水平的关系。双侧假设检验,p<0.05认为差异有统计学意义。以上所有统计分析皆应用SPSS24.0软件进行。
  研究结果:
  1.本研究先在总人群中分别以各种炎性细胞的对数为因变量,并分别将血清总胆红素、间接胆红素和直接胆红素水平分别作为自变量,将单因素分析中p<0.10的变量作为协变量做多个多元线性回归分析。发现血清总胆红素、间接胆红素和直接胆红素水平均与白细胞计数、中性粒细胞计数和单核细胞计数的对数呈负相关关系,而与淋巴细胞的对数无相关关系。
  2.不同性别人群中,胆红素水平与炎性细胞的关系不同。直接胆红素与炎性细胞的对数在男性人群中呈负相关关系,而在女性人群中这种关系不明显。
  3.不同性别、年龄组中,血清胆红素与炎性细胞对数的关系存在一定差异。在40岁至59岁人群中,血清胆红素与炎性细胞的对数在男性人群中呈负相关关系,而在女性人群中无明显关联。
  研究结论:
  1.总人群中,总胆红素、直接胆红素和间接胆红素水平与炎性细胞计数都具有一定负相关关系,白细胞计数、中性粒细胞计数和单核细胞计数与血清胆红素的负相关关系更密切。
  2.男性中直接胆红素与炎性细胞的负相关关系比女性更明显,且以40-59岁人群最显著。
[硕士论文] 刘梦舟
生物医学工程 浙江大学 2018(学位年度)
摘要:队列研究是国际公认的探讨常见重大疾病病因的有效方法,由于各种人为因素的影响和队列管理信息系统自身的问题,队列研究在数据采集的不同环节中会出现数据填写错误,填写遗漏,录入错误和录入遗漏等问题。传统的措施大多是针对某一环节进行人工校验,不能全面覆盖不同环节的数据问题,而且需要耗费较高的时间和人力成本。针对以上问题,本论文应用表单识别技术和电子病历(Electronic Medical Record,EMR)信息提取技术,开展了面向队列研究的自动化数据校验方法的设计与实现,具体的内容包括:
  1.调研和分析了表单识别的相关技术,设计了一种基于纸质病例报告表(Case Report Form,CRF)的自动化数据校验方法。利用基于描述语言的方法为CRF构建描述模型完成表单结构的识别,利用机器学习的方法对CRF中的勾选标记和手写数字进行识别,应用识别结果对数据进行自动校验。针对具体队列研究中的录入数据进行校验,查准率、查全率和F1值分别为79.06%、89.04%和83.75%。
  2.调研和分析了电子病历的信息提取技术,设计了一种基于电子病历的自动化数据校验方法。根据队列研究的数据校验需求,利用基于规则的方法从电子病历中提取相应的信息,应用提取结果对数据进行自动校验。针对具体队列研究中的录入数据进行校验,查准率、查全率和F1值分别为89.06%、92.43%和90.71%。
  3.针对前两种方法存在的一些不足,本论文进一步提出了一种基于多源数据的协同校验方法。设计了一种协同校验模型,根据两种数据源的存在性、一致性和可信度,对单数据源校验结果按照一定的规则进行汇总得出最终校验结果。针对具体队列研究中的录入数据进行校验,查准率、查全率和F1值分别为93.29%、96.14%和94.69%,相对前两种方法有明显改善。
  4.基于提出的协同校验方法在具体的队列管理信息系统中设计并开发了数据校验功能,实现了单人校验和批量校验的流程,已通过应用验证。
[硕士论文] 张灵妲
劳动卫生与环境卫生学 浙江大学 2018(学位年度)
摘要:随着纳米二氧化硅(SiO2NP)作为高科技超微细无机材料在工业、生物医药等领域的广泛应用,其对人类健康的潜在安全性问题备受人们关注。研究表明,SiO2NP可通过呼吸道、消化道、皮肤等途径进入人体,从而引发相应器官损伤。SiO2NP可引起靶细胞产生氧自由基,通过氧化应激而损伤细胞。然而,目前对细胞响应SiO2NP氧化应激损伤的分子过程认识尚不清楚。
  我们课题组前期研究发现,卵泡抑素(follistatin,FST)作为应激蛋白,在SiO2NP暴露时表达水平显著升高,高表达的FST可发挥对细胞的保护作用。研究还显示,SiO2NP处理后,FST基因启动子区的活性染色质标志物Ac-H3(K9/18)的水平显著性增加,提示SiO2NP通过调节组蛋白乙酰化修饰而促进FST基因转录。
  Sirtuin(SIRT)是一种从细菌到人类高度保守的去乙酰化酶类,其中哺乳动物细胞Sirtuin家族含7个成员。SIRT冢族成员主要通过去除组蛋白乙酰化而调节靶基因转录,从而参与多种生物学过程如神经保护、细胞衰老凋亡、糖脂类代谢、炎症氧化应激反应及肿瘤发生发展等调控过程。为明确SIRT家族成员在SiO2NP诱导FST表达中的作用,我们利用siRNA抑制肺泡上皮细胞(A549)内源SIRTl-7表达,检测FST表达情况。结果显示,抑制SIRT1和SIRT6表达后,FST表达水平显著升高,表明SIRT1和SIRT6负向调节FST表达。为明确SIRT1、SIRT6是否直接调控FST表达,我们利用染色质免疫共沉淀(chromatin immunoprecipitation,ChIP)检测SIRT1、SIRT6与FST启动子区的结合情况。结果显示,SIRT6直接结合FST的启动子区,而SIRT1并不与FST启动子区结合,说明SIRT6是FST表达的直接调控因子。
  为研究SIRT6是否通过调节FST启动子区组蛋白乙酰化程度而调控其表达,我们利用siRNA敲降SIRT6表达,然后利用ChIP实验检测FST启动子区组蛋白乙酰化程度。结果显示,抑制SIRT6表达后FST启动子区组蛋白H3第9位(H3K9)和第56位(H3K56)赖氨酸的乙酰化程度显著增加。说明SIRT6结合在FST启动子区通过调节组蛋白H3K9和H3K56乙酰化程度而调控其表达。
  为明确SIRT6是否响应SiO2NP,我们利用SiO2NP处理A549细胞,检测SIRT6的mRNA和蛋白表达水平。结果显示,SiO2NP处理后SIR T6mRNA显著性减少,SIRT6蛋白水平亦显著性减少。SiO2NP暴露的小鼠肺组织的SIRT6mRNA和SIRT6蛋白水平均显著性减少。以上结果表明SiO2NP抑制SIRT6蛋白表达。
  SiO2NP刺激时,SIRT6mRNA的减少可能是其基因转录上的抑制,也有可能是转录后水平的抑制。荧光素酶报告实验结果显示,SiO2NP应激并不能影响SIRT6启动子区的转录活性。SIRT6mRNA稳定性检测结果显示,与对照组相比,SiO2NP处理组SIR T6mRNA的降解速率显著性增加,提示SiO2NP暴露促进SIRT6mRNA降解。
  高表达SIRT6的细胞进行SiO2NP处理后,细胞内的ROS水平和细胞凋亡率均显著增加,表明SIRT6可促进SiO2NP引起的ROS产生和细胞凋亡。
  综上所说,本学位论文的主要发现包括:1)SIRT6通过直接结合FST启动子区,降低FST启动子区组蛋白H3K9和H3K56乙酰化程度,从而抑制FST表达;2)SiO2NP通过促进SIRT6mRNA降解而抑制SIRT6表达;3)SIRT6可促进SiO2NP引起的ROS产生和细胞凋亡。以上结果证明SIRT6在SiO2NP诱导FST表达发挥重要功能。这将有助于阐明SiO2NP发挥毒性效应的分子机制,并可能为针对SiO2NP的防护提供可能靶点。
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