一、基因芯片及其在抗癌药物研究中的应用(论文文献综述)
张天宇[1](2020)在《优化理论在抗癌药物研究中的实践》文中研究说明靶向药物治疗已经是抗癌治疗的重要手段之一,近几十年优化理论与方法在各个领域被广泛使用且取得巨大进步,那么将优化中的理论和方法应用到抗癌药物研究中是一个有趣且值得思考的问题。核学习方法在癌症药物设计和关系分析中被广泛使用,核学习问题通常转化为求解半定规划问题,半定规划问题稳定性并没有被完全解决。本论文期望运用优化领域的方法充分挖掘多组学信息、基因调控网络和药物理化性质给出从患者转录组数据推断潜在治疗药物和药物组合的策略,并研究半定规划在标准扰动下的误差界。本文的具体内容包括以下的四个方面:1.第三章综合分析具有不同标记物的卵巢癌基因数据集更加准确的推断调节癌症干细胞的驱动信号网络,以产生少量可检测的靶点和药物。具体而言首先确定了两个卵巢癌干细胞种群共同被激活的转录因子。接下来通过发现活化的转录因子上游信号级联构建核心信号通路,这些级联就构成了卵巢癌干细胞的潜在核心信令通路。并且通过富集分析更进一步分析卵巢癌干细胞和分化后的干细胞之间的差异,以寻找关键的转录因子,最后通过贝叶斯网络推断潜在的靶点从而给出可测试的药物组合。2.第四章在组学信息中整合信号通路网络信息寻找可以破坏卵巢癌核心机制的靶点及药物。本章系统梳理了基因之间的调控关系并将其分类。将网络中的基因关系融入稀疏规划模型中,给出模型解析解和数值算法,数值结果表明了引入网络的模型效果更好。接下来利用马尔可夫链蒙特卡罗方法识别个体癌症患者的上调基因,进而识别潜在的活化转录因子。跟据卵巢癌患者个体共有的被激活转录因子利用K模方法将卵巢癌患者分为几个亚组,之后为每一个亚组揭示激活转录因子的上游信号通路,最后将FDA批准的药物定位在上游信号上。3.论文的第五章提出了一个名为AuDNNsynergy的深度学习模型。该模型的的目的是为了预测任意一对药物组合在任意细胞系上的协同作用表现。该模型使用多组学特征和药物的理化性质来确保预测的准确性。为使该模型在给定新的药物组合和新的细胞系时依然有强大的预测能力,在训练模型时使用了全部TCGA样本数据和独特的交叉验证策略。比较结果表明所提出的AuDNNsynergy模型优于四种最新的方法。此外本章对深度学习模型进行了解释性分析,揭示重要遗传预测因素和协同药物组合对特定癌细胞系的作用机制。4.核学习方法在癌症药物设计和关系分析中被广泛使用,核学习问题通常转化为求解半定规划问题,半定规划问题稳定性并没有被完全解决。论文的第六章给出了非线性半定规划问题的临界乘子和非临界乘子的概念,证明了误差界成立可以推出非临界乘子的存在并通过一个例子来说明相反的结论是不正确的。之后给出非临界乘子的存在等价于KKT点处的局部误差界成立的充分条件,引入了一个比常规二阶充分性更强的新二阶充分条件,其是非临界条件成立的充分条件。本章受乘子非临界性的启发为KKT系统给出了一个新条件,它等价于解x部分的误差界成立。当KKT点满足新的二阶充分条件时,解x部分的误差界条件也成立
赵喆[2](2020)在《新的抑癌基因KRT7-AS的抗肺癌作用及其分子机制研究》文中认为肿瘤的发生往往伴随着癌基因的激活与抑癌基因的失活。近四十年来,全球范围内,对癌基因进行了广泛和深入的研究,已发现了400多种癌基因;但对抑癌基因的研究相对不足。抑癌基因在调控肿瘤发生发展发挥重要作用,如抑癌基因P53与PTEN。肺癌中存在P53突变;PTEN低表达时,往往临床肺癌等多种恶性肿瘤病人预后较差。因此,对抑癌基因深入探究可能具有更大的潜在价值。近年来,超过8000种长链非编码RNA(lncRNA)被相继发现,但人们对其功能知之甚少。在肿瘤中,lncRNA可通过与DNA、RNA和蛋白等多种生物大分子相互作用,进而影响肿瘤的发生发展。然而,目前绝大多数lncRNA在肿瘤中功能未知。LncRNA为我们研究癌症提供了新的机遇。首先,我们采用生物信息学分析方法,从肿瘤基因组图谱(TCGA)发掘新的抑癌基因,聚焦于lncRNA表达与肿瘤发生关系的分析。研究结果发现,33种人恶性肿瘤组织中,与正常组织相比,lncRNA Keratin 7-Antisense RNA 1(KRT7-AS)在 17种肿瘤中呈现出显着性低表达,其中肺癌中表达差异性最大。然而,KRT7-AS与包括肺癌在内的绝大多数癌症之间的关系在国内外迄今尚未报道。据此,我们提出科学问题,KRT7-AS在肺癌中发挥怎样的作用?可否作为抑癌基因抑制肺癌的发生发展?根据该基因在肺癌中的低表达,我们提出了 KRT7-AS在肺癌中作为抑癌基因,抑制肺癌发生发展的科学假设,并制定了研究策略。我们首先建立KRT7-AS基因过表达和沉默的肺癌细胞株,在细胞与荷瘤小鼠中,探究KRT7-AS对肺癌细胞的致瘤性、移动性和药物敏感性等体外表型的影响,KRT7-AS对小鼠体内肿瘤生长的作用,及其体内外作用的分子机制。我们通过一系列实验探究,研究结果发现:(1)揭示lncRNAKRT7-AS在临床肺癌样本数据库与肺癌细胞株中呈现显着性低表达,其在肺癌组织与正常组织表达量差值超过5倍。(2)发现KRT7-AS转录的核心转录因子RXRα可能通过与KRT7-AS基因启动子核心核苷酸序列“GGTCA”相结合,激活该基因启动子,调控KRT7-AS基因转录。(3)细胞水平研究表明,KRT7-AS过表达的肺癌细胞克隆形成能力降低3.2倍,KRT7-AS过表达在体内显着抑制肺癌细胞成瘤性,其抑瘤率为53%,提示KRT7-AS为抑瘤基因。(4)通过基因芯片与信号通路分析,结合实验证明PTEN蛋白是KRT7-AS调控致瘤性的主要靶分子。(5)基于KRT7-AS靶蛋白PTEN的发现,且PTEN参与调控DNA修复和化疗药物增敏,我们进行了 KRT7-AS对肺癌细胞的顺铂(Cisplatin,临床化疗药物)敏感性研究,结果显示KRT7-AS显着增加肺癌细胞对顺铂的敏感程度。(6)KRT7-AS的顺铂增敏机制研究揭示,KRT7-AS可顺铂依赖性地增加Cleaved-Caspase 3、γ-H2AX等凋亡相关蛋白的表达。(7)KRT7-AS与PTEN蛋白的机制实验结果揭示,KRT7-AS调控PTEN蛋白的泛素化-蛋白酶体降解;在肺癌细胞中,PTEN蛋白存在与KRT7-AS结合的能力。综上所述,KRT7-AS可作为抑癌基因,通过调控PTEN蛋白,降低肺癌细胞体内外成瘤性,增加肺癌细胞对化疗常用药物顺铂的敏感性。综合研究结果,我们得出实验结论:KRT7-AS具有抑瘤功能,是一个新的抑癌基因,为抗肺癌研究提供了新思路,为肺癌的诊断提供了新的分子标记物,为开发抗肺癌药物提供了新的潜在靶点,也为临床上抗癌药物顺铂的增敏,减少顺铂的毒副作用提供了新的策略。因此,本研究具有理论意义和潜在的应用价值。
王卓[3](2020)在《基于生物信息学、网络药理学与分子对接的虎杖抗乳腺癌机制研究》文中研究说明目的整合芯片数据集及联合TCGA数据库挖掘核心基因,为乳腺癌生物标志物的研究提供新的参考依据。使用网络药理学方法系统阐释虎杖抗乳腺癌作用机理。同时结合分子对接与分子指纹技术对核心靶点进行初步验证及结构相似度分析,为实验设计及新药开发提供参考依据。方法1.整合表达谱分析运用R语言下载芯片数据,结合limma包对芯片数据进行标准化处理及差异表达分析(differentially expressed genes analysis,DEGs)。TCGA数据使用edgeR包进行DEGs分析。借助稳健秩聚集(Robust Rank Aggregation,RRA)算法对芯片数据集进行整合,将整合后的结果与TCGA的DEGs基因取交集,获得交集DEGs基因。使用DAVID6.8对交集DEGs基因进行GO及KEGG通路富集分析。采用CMAP数据库预测交集DEGs基因潜在的负性小分子化合物。STRING数据库用于交集DEGs基因PPI分析,同时借助cytoHubba插件提供节点连接度(degree,Deg)、最大团中心性(maximal clique centrality,MCC)、最大邻居组件的密度(density of maximum neighborhood component,DMNC)、边缘渗出组件(edge percolated component,EPC)、介数(betweenness,BC)、与紧密度(Closeness,Clo)算法进行网络拓扑结构分析挖掘核心基因,并对核心基因进行生存预后分析。2.网络药理学分析TCMSP数据库获得虎杖的潜在活性成分,使用PharmMapper数据库进行反向对接,获得成分靶点。通过检索NCBI、CooLGeN、Genecards数据库获取乳腺癌靶点,将乳腺癌靶点与成分靶点取交集,获得交集靶点。交集靶点使用ClueGO插件进行KEGG、GO富集分析,使用STRING数据库对交集靶点进行蛋白互作PPI分析,结合cytoHubba插件提供Deg、MCC、DMNC、EPC、BC、Clo算法进行网络拓扑结构分析挖掘核心靶点。3.分子对接与分子指纹分析整合本研究所获得的核心靶点基因进行分子对接,其受体pdb文件来源于PDB数据库,配体文件为虎杖潜在活性成分及阳性药物多柔比星。同时使用分子指纹技术研究CMAP预测的小分子化合物、阳性药物多柔比星与虎杖潜在活性成分的结构相似度比较,深入挖掘潜在活性成分。结果1.整合表达谱分析本研究通过综合多套芯片进行差异分析及结合TCGA数据进行交集基因挖掘,获得201个差异基因,其中上调基因为69个,下调基因132个。CMAP数据库获得前7负性小分子化合物。功能注释分析发现,上调基因主要参与蛋白分解代谢过程、CXCR3趋化因子受体结合、CXCR趋化因子受体结合、组蛋白激酶活性;下调基因主要参与了平滑肌细胞增殖负调控、蛋白质同源二聚体的激活、类固醇单加氧酶活化等过程;作用通路主要涉及了PPAR信号通路、ECM信号通路、AMPK信号通路等。通过使用Deg、MCC、DMNC、EPC、BC、Clo算法进行挖掘得到12个核心基因(EZH2、CCNB1、KIAA0101、PBK、CDK1、PTTG1、AURKA、UBE2C、BUB1B、HMMR、UBE2T、RMI2)。除RMI2基因以外,其余基因与乳腺癌的生存预后相关,这些基因可能是乳腺癌的生物标志物。2.网络药理学分析本研究获得虎杖潜在活性成分32个,成分靶点321个。疾病靶点来源于OMIM有3827个相关靶点,来源于CooLGeN有726个,来源于Genecards有810个靶点。成分靶点与疾病靶点取交集获得73个交集靶点。交集靶点显着性富集于细胞增殖、迁移、凋亡、蛋白质磷酸化、血管生成等过程,涉及了癌症通路、PI3K-Akt信号通路、VEGF信号通路等。同时使用Deg、MCC、DMNC、EPC、BC、Clo算法对PPI网络进行挖掘,获得核心靶点11个(IGF1R、MAP2K1、JAK2、AKT2、CDC42、PGR、XIAP、GRB2、KDR、STAT1、ABL1)。3.分子对接与分子指纹分析分子对接结果显示,虎杖潜在活性化合物均能与核心靶点存在一定程度上的结合,其中白藜芦醇、虎杖苷、槲皮素等多个化合物已有相关文献进行报道。根据能量函数评分结果可知,大黄素甲醚二葡萄糖苷、西托糖苷、大黄素-8β-D-葡萄糖苷B等化合物分子对接得分与多柔比星较为接近,这提示这些化合物可能与多柔比星有相似的药理作用。分子指纹分析结果显示,虎杖中多个化合物结构与多柔比星、金雀异黄素、去铁胺、白藜芦醇相似度较高,如虎杖苷、羟基大黄素、木犀草素、槲皮素等。结论本研究通过使用多数据库整合策略并结合多种算法挖掘核心基因,为乳腺癌的生物标志物发现提供新的参考依据。通过网络药理学初步阐释虎杖抗乳腺癌作用机制,同时使用分子对接及分子指纹技术对核心靶点进行初步验证及结构相似度考察,为药物的开发及实验的研究提供了新的思路。然而,本研究主要基于数据预测分析及现有文献进行结果的验证,因此确切的结果还待体内外实验进行验证。
李文芳[4](2019)在《基于衍生基质/复合支架的肿瘤模型构建和黄芪多糖抗乳腺癌活性及机制研究》文中研究指明近年来,植物多糖因具有多途径、多靶点及多环节的特点在抗肿瘤方面的研究一直比较活跃。黄芪多糖(Astragalus polysaccharides,APS)因可通过直接的杀伤肿瘤细胞或增强机体免疫活性途径发挥抗肿瘤的作用受到研究者的关注。药物抗肿瘤活性的研究离不开肿瘤模型,其中三维体外组织工程肿瘤培养系统因能更好模拟体内肿瘤微环境,逐渐成为研究肿瘤生物学及预测新型药物的重要组成部分。作为构建组织工程肿瘤基本因素之一,支架的选择尤为重要。脱细胞支架因可较好保留原细胞外基质(Extracellular matrix,ECM)成分、生理生化及机械性能,已被广泛用于肿瘤模型的构建。本研究制备一种新型的脱细胞猪肺衍生支架并进一步构建3D肿瘤模型,从体外2D、3D培养和小鼠皮下种植瘤等多种肿瘤模型综合考察了 APS的抗乳腺癌作用及机制。同时,利用网络拓扑的生物信息学方法获得枢纽基因并实验验证APS体内抗乳腺癌的其它可能机制,以便为APS的临床应用提供更多的实验及理论依据。多糖的结构及组成与其生物活性有直接关系,本研究选用美国泛华医药的同一批次APS作为研究对象,通过紫外光谱、IR光谱、NMR及HPLC等多种方法,结果表明APS具有典型的多糖特征吸收峰,组成单元主要为α-型吡喃型糖苷键。APS不含核酸和蛋白质,主要由鼠李糖、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖和阿拉伯糖组成。SEM发现APS为球形或类球形颗粒无规则地堆积在一起,多数颗粒为纳米尺度,这与其后续激活巨噬细胞并进一步发挥抗癌活性有直接的关系。以上结果表明APS纯度较高,性状良好,适合后续实验研究。多糖抗肿瘤机制主要包括直接的杀伤作用和通过提高机体免疫间接抗肿瘤两个方面。本研究首先选用传统的2D肿瘤培养模型,最初确定APS体外对乳腺癌细胞株(MCF-7和4T1)无直接的细胞毒作用后,从其提高机体免疫发挥抗肿瘤活性出发,体外考察APS介导巨噬细胞上清(Conditioned medium,CM)对MCF-7和4T1细胞的抑制效果及机制。结果表明APS介导CM可显着抑制MCF-7和4T1细胞的生长,其机制可能与APS与巨噬细胞表面Toll-样受体4(Toll-like receptor 4,TLR4)结合后激活巨噬细胞,并进一步促进肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor-α,TNF-α)和一氧化氮(Nitric oxide,NO)的分泌有关。APS介导CM抗乳腺癌细胞株MCF-7和4T1的活性主要通过诱导细胞周期阻滞(G1和G2期)和促进细胞凋亡实现。CM可通过调节线粒体凋亡途径进而促进MCF-7和4T1细胞的凋亡。基于3D培养模型较传统2D培养更能模拟体内肿瘤生长微环境且提高药物筛选效率和准确性,本研究进一步评估CM对3D培养MCF-7细胞的抑制作用。本章首先制备脱细胞处理后的猪肺衍生支架并进一步构建体外3D乳腺癌模型,考察MCF-7在脱细胞猪肺支架上的多种细胞行为及乳腺癌特定蛋白的表达。脱细胞猪肺衍生支架具有良好的生物相容性,MCF-7细胞可在脱细胞猪肺支架不断生长增殖形成肿瘤球。相比2D培养,3D脱细胞猪肺基质培养环境可显着提高乳腺癌细胞的恶性程度,具体表现为降低的细胞生长速率和提高的乳腺癌特定蛋白的表达。此外,3D脱细胞猪肺衍生支架显着促进肿瘤细胞的局部缺氧环境。基于此,利用脱细胞猪肺衍生支架构建的肿瘤模型对于进一步研究CM对3D乳腺癌细胞的抑制活性提供了更可靠的平台。CM给药可显着降低细胞活率,减小MCF-7所发展成的肿瘤球尺寸。CM可通过调节Bcl-2和Bax蛋白的表达促进3D培养MCF-7细胞的凋亡。为了评估本研究所制备新型脱细胞猪肺支架与目前常用的天然及合成材料所构建肿瘤模型的差异,本研究制备壳聚糖/明胶(Chitosan/Gelatin,Chi/Gel)及左旋聚乳酸(Poly(L-lactide),PLLA)支架,并进一步比较了 MCF-7细胞体外在2D培养及三种支架上的细胞行为、乳腺癌蛋白表达、药物敏感性及4T1细胞在2D和3D支架上的体内致瘤性及血管形成情况。结果表明3D培养显着降低了 MCF-7细胞对5-FU的敏感性及促进乳腺癌恶性程度。MCF-7细胞在2D和3D培养条件下的细胞形态具有明显差异,MCF-7细胞在三种支架均形成“葡萄串”样式堆叠的肿瘤球。PLLA支架因表面最为粗糙且孔径最小,MCF-7细胞体外在PLLA支架生长增殖最快。相反地,将接种4T1细胞的三种支架植入BALB/c小鼠皮下4周后,PLLA支架因在体内降解成乳酸引发炎症,其在体内肿瘤的发展及血管生成方面效果最差。MCF-7细胞在脱细胞猪肺衍生支架上体外生长增殖优于其在Chi/Gel支架上的,而4T1细胞在脱细胞猪肺衍生支架上体内肿瘤的发展优于其在PLLA支架上的。结果表明本实验所制备的脱细胞猪肺衍生支架较之天然和合成材料支架在体外体内肿瘤发展方面呈现出一定优势,适合用于肿瘤生物学研究。机体的免疫系统十分复杂,涉及多种免疫细胞及其分泌的细胞因子。相比较体外仅从APS激活巨噬细胞后发挥抗乳腺癌细胞活性,本研究经BALB/c小鼠皮下接种4T1细胞肿瘤造模成功后,从对小鼠的免疫器官、免疫细胞及细胞因子分泌的影响评估APS体内抗乳腺癌的作用机制。结果表明连续腹腔注射APS两周后,APS(200 mg/kg)、5-FU(20 mg/kg)及联合给药组(APS+5-FU)虽然均可显着抑制小鼠肿瘤的生长,但对免疫器官结构和功能的影响明显不同。APS可显着提高小鼠胸腺和脾脏指数,对破坏的胸腺组织及脾脏组织结构有明显的修复作用。相反地,5-FU组小鼠脾脏和胸腺指数明显下降,且对胸腺和脾脏结构的损伤程度进一步加重。同时,APS能够显着提高小鼠的脾淋巴细胞的增殖能力和提高小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬能力。另外,APS能够提高小鼠外周血中IL-2、TNF-α和IFN-γ的表达水平。以上结果表明APS可能通过修复免疫器官、调控细胞免疫应答和提高细胞因子水平而发挥抗肿瘤作用。APS联合5-FU可提高抗肿瘤效果,缓解5-FU对免疫体统的损伤,适合作为化疗的免疫辅助药物。本研究进一步基于网络拓扑生物信息学方法研究APS体内抑制肿瘤生长的其它可能机制。本研究从EMBL-EBI数据库中下载7组乳腺癌基因芯片表达谱数据,通过分析筛选出201个共同差异表达基因(Differential expressed gene,DEG),调节一致的有189个DEGs,其中上调基因73个,下调基因116个。基因本体功能注释(Gene ontology,GO)富集分析表明DEGs主要参与细胞周期、细胞增殖、染色体分离、细胞分化等生物过程。考虑到本研究前面所发现的APS介导CM抑制体外乳腺癌细胞生长的作用机制,特别对涉及细胞周期、增殖和凋亡等生物过程条目所在DEGs构建蛋白交互作用(Protein-protein interaction)网络,并对网络各个节点进行度值分析筛选枢纽基因。结果表明EGFR和ANXA1基因为枢纽基因及共同基因,文献检索结果也表明这两个基因在多数癌症中异常表达。本研究免疫组化实验结果发现APS对EGFR和ANXA1蛋白在乳腺癌组织中的表达具有反调节作用,揭示这可能是APS体内抑制乳腺癌生长其它可能的机制之一。综上所述,本研究制备了一种新型3D脱细胞猪肺衍生支架并证明其在组织工程肿瘤模型应用的可行性。在此基础上,本研究通过体外2D、3D培养、动物体内种植瘤等多种肿瘤模型表明APS体内主要通过提高机体免疫功能发挥抗乳腺癌活性,而且其可有效提高化疗药物的协同作用。体外则是激活巨噬细胞后通过促进细胞凋亡及阻滞细胞周期抑制乳腺癌细胞的生长。生物信息学分析表明APS可下调EGFR和上调ANXA1蛋白的表达,这可能是APS体内抗乳腺癌的另一机制。本研究可为临床使用APS及其协助化疗药物发挥抗乳腺癌活性提供更多实验及理论依据。
李亚巍[5](2019)在《蜂毒肽@ZIF-8纳米载药体系的构建及抗肿瘤活性研究》文中研究说明天然生物毒素蜂毒肽(Melittin,MLT)为蜂毒的主要成分,是一种由26个氨基酸组成的两亲性多肽,具有广泛的药理作用,如抗炎、抗菌、抗病毒、抗辐射、抗肿瘤等。蜂毒肽在抗肿瘤方面具有独特的优势,它可以直接攻击肿瘤细胞,通过裂解肿瘤细胞膜来增加细胞膜的间隙,破坏磷脂膜的完整性,使得细胞内容物外溢,引起细胞死亡。同时,研究表明蜂毒肽经过胞内递送后还可通过类似的方式作用于胞内细胞器,诱导生化变化或转录调节,它对肿瘤细胞的多种功能均可产生影响,包括抑制增殖、诱导凋亡、抑制转移和血管生成及阻滞细胞周期等,为未来的肿瘤治疗提供了广阔的前景。然而,蜂毒肽强烈的溶血性和非特异性细胞毒性,以及易变性、体内降解快、半衰期短等问题均严重阻碍了其临床应用。因此,如何做到减毒增效,将蜂毒肽有效递送至肿瘤组织,并降低其对正常组织细胞的毒性,对于其临床应用具有重要意义。纳米载药体系能够有效发挥材料对药物的保护作用,协助药物跨越黏膜屏障,通过高通透性和滞留(Enhanced permeability and retention,EPR)效应增强药物在靶点部位的累积,改变药物在体内的分布,减少系统性毒性,目前已成为现代药物研究的重要方向。金属有机框架(Metal–organic frameworks,MOFs)是一种新兴的多孔杂化材料,与传统的纳米材料比较,MOFs具有可调节的组成和拓扑结构、高度有序的孔隙、大的表面积以及优良的物理和化学性质,被广泛用于催化、化学传感、气体吸附等多个领域,尤其在药物装载和输送方面备受关注。沸石咪唑酯骨架-8(Zeolitic imidazolate frameworks-8,ZIF-8)是MOFs材料中最具有代表性的一种,其骨架结构是由金属Zn离子与二甲基咪唑中的N原子相连形成的四面体结构。除了具备MOFs的优势外,ZIF-8还具有更好的载药能力、更高的热稳定性、化学稳定性、良好的生物相容性以及灵敏的pH响应性,它在中性生理条件下结构保持稳定,而在肿瘤组织弱酸性的细胞环境中发生分解,使负载药物在肿瘤部位实现可控、精准释放,满足新型纳米载药体系在载药量、稳定性及药物释放等多方面的要求。利用纳米载体递送的方法被认为是改善蜂毒肽癌症治疗效果的最佳策略之一。因此,本研究选择ZIF-8纳米材料作为蜂毒肽的载体材料构建纳米载药体系,实现其减毒增效治疗。本研究主要包括以下三方面工作:1.蜂毒肽@ZIF-8纳米粒的制备及表征本研究建立了蜂毒肽@ZIF-8纳米粒(MLT@ZIF-8 NPs)在水体系中“一锅搅拌法”的绿色制备方法,并通过SEM、TEM、DLS测定等表征手段证实得到的纳米粒为规则的菱形十二面体结构,分散性好,单分散纳米粒的粒径尺寸均在100 nm左右;通过PXRD、红外、表面电势测定等方法确定了ZIF-8晶体的成功合成和蜂毒肽的有效载入;通过TGA和BCA蛋白测定法确定MLT@ZIF-8 NPs中蜂毒肽的载药量为6.9%,包封率为25.5%;MLT@ZIF-8 NPs在不同pH条件下的药物释放实验结果显示,MLT@ZIF-8 NPs在中性生理条件(pH 7.4)下能够保持稳定,而在模拟肿瘤细胞内部的微酸性环境(pH 6.8和5.5)中,药物释放率明显升高,说明ZIF-8材料具备优良的pH敏感性,能够在微酸性的环境中发生崩解,有效释放负载药物;MLT@ZIF-8 NPs在室温水溶液和37oC模拟生理条件下(含有10%FBS的PBS缓冲液)的稳定性测试结果显示,MLT@ZIF-8 NPs在这两种溶液中的粒径和聚合物分散指数(PDI)在7天内均保持基本不变,说明MLT@ZIF-8 NPs具有良好的尺寸稳定性,这对于纳米粒的储存和实际应用具有重要意义;体外溶血实验结果显示,游离蜂毒肽自身具有很强的溶血性,在8μg/mL的给药浓度下即可引起约90%的溶血,而MLT@ZIF-8 NPs负载的蜂毒肽浓度达128μg/mL时,仍然具有较低的溶血活性(8%),说明利用ZIF-8纳米材料包封的方法能够有效降低蜂毒肽对红细胞的溶血活性,减少其对正常组织细胞的非特异性细胞毒性,提高药物体内递送的安全性。2.蜂毒肽@ZIF-8纳米粒体外抗肿瘤活性评价及机制研究为评价MLT@ZIF-8 NPs的体外抗肿瘤作用,本研究采用MTT测定法检测了MLT@ZIF-8 NPs对肿瘤细胞增殖活性的影响。结果表明,与游离蜂毒肽相比,装载等量蜂毒肽的MLT@ZIF-8 NPs对于两种肿瘤细胞(A549细胞和HeLa细胞)的增殖均显示出更强的抑制作用,其中MLT@ZIF-8 NPs和游离蜂毒肽对于A549细胞增殖抑制的IC50值分别为6.7和8.2μg/mL,二者对于HeLa细胞的IC50值分别为4.2和4.8μg/mL,说明将蜂毒肽载入ZIF-8框架结构内制成纳米药物能够有效增强其体外抗肿瘤活性;通过激光共聚焦显微镜和流式细胞术检测纳米粒体外细胞摄取的实验结果表明,MLT@ZIF-8 NPs能够被A549肿瘤细胞有效摄取进入细胞内部,且细胞摄取行为呈现时间依赖性和剂量依赖性;通过激光共聚焦显微镜和流式细胞术检测纳米粒诱导细胞凋亡的实验结果表明,MLT@ZIF-8 NPs能够诱导A549细胞发生凋亡,且随着给药浓度的增加,细胞凋亡比例明显升高,而不同浓度的游离蜂毒肽作用于A549细胞后,细胞变化则以坏死为主,提示二者对于肿瘤细胞的作用机制有所不同;为了进一步探讨MLT@ZIF-8 NPs的抗肿瘤作用机制,本课题利用基因芯片技术分析MLT@ZIF-8 NPs作用于A549细胞后的基因表达变化情况,差异表达基因筛选结果显示,MLT@ZIF-8 NPs作用于肿瘤细胞后共产生3383个差异表达基因,其中上调表达的基因1945个,下调表达的基因1438个;对筛选出来的差异基因进行Gene Ontology(GO)功能富集分析和KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)通路富集分析,从而研究差异变化基因的作用网络,其中GO富集分析从生物过程、细胞组成和分子功能三方面较全面地概括了差异表达基因的功能信息,KEGG通路富集分析结果显示差异表达基因富集最多的通路为Pathways in cancer(与癌症相关的通路),进一步对富集于Pathways in cancer中的差异表达基因进行分析,发现在这些差异表达基因中包括p53和PI3K两个基因,结合KEGG富集分析结果,提示p53和AKT通路可能参与到MLT@ZIF-8 NPs对A549细胞增殖抑制作用的调控过程中;采用Western Blot检测MLT@ZIF-8 NPs作用后A549细胞中p53和AKT通路相关蛋白的表达变化,结果显示,MLT@ZIF-8 NPs作用于肿瘤细胞后,p53蛋白表达上调,Cleaved caspase-3、Cleaved caspase-9、Cytc、Bax表达上调,Bcl-2表达下调,Bax/Bcl-2比例升高,PI3K和p-AKT蛋白表达下调,p-AKT/AKT比例降低,这与基因芯片分析结果一致,说明MLT@ZIF-8 NPs对A549肿瘤细胞增殖的抑制作用及诱导凋亡的分子机制可能与PI3K/Akt调节的p53信号通路相关。3.蜂毒肽@ZIF-8纳米粒体内抗肿瘤作用研究本研究建立了两种荷瘤小鼠模型(免疫缺陷动物BALB/c裸鼠的A549皮下肿瘤模型和正常免疫力动物昆明鼠的U14皮下肿瘤模型)来评价MLT@ZIF-8 NPs的体内抑瘤作用,并通过血液生理生化指标检测评价纳米药物的体内安全性。实验结果表明,MLT@ZIF-8 NPs在这两种荷瘤小鼠模型中均能够显着抑制体内肿瘤的生长,并且都显示出比游离蜂毒肽更好的抑瘤效果,其中,BALB/c裸鼠的A549皮下肿瘤模型中MLT@ZIF-8 NPs和蜂毒肽的抑瘤率分别为84%和59%,昆明鼠的U14皮下肿瘤模型中MLT@ZIF-8 NPs和蜂毒肽的抑瘤率分别为71%和49%,说明将蜂毒肽载入ZIF-8框架结构内制成纳米药物能够有效增强其体内抗肿瘤作用;两种荷瘤动物模型中各组小鼠的离体肿瘤组织病理切片结果显示,单独蜂毒肽给药组和MLT@ZIF-8 NPs给药组肿瘤切片均显现出不同程度的肿瘤组织坏死样改变,并且MLT@ZIF-8 NPs给药组肿瘤组织中死细胞最多,瘤体坏死程度最重,说明MLT@ZIF-8 NPs在体内治疗中对于肿瘤组织具有更强大的杀伤作用;生理生化指标检测结果显示,小鼠在MLT@ZIF-8 NPs给药后不同时间点的血常规测试参数和血清生化指标检测结果均在正常范围内,与对照组相比无显着性差异,说明MLT@ZIF-8 NPs在当前给药剂量下无明显的毒副作用,不会影响主要脏器的正常功能,可以安全有效地用于体内抗肿瘤治疗。综上,本研究以新型纳米多孔材料—ZIF-8材料作为蜂毒肽的药物递送载体,成功构建了pH响应型蜂毒肽@ZIF-8纳米载药体系。通过将蜂毒肽载入ZIF-8框架结构内制成纳米药物,不仅很好地解决了蜂毒肽的溶血性和非特异性作用的问题,而且有效增强了其体内外抗肿瘤作用,MLT@ZIF-8 NPs的抗肿瘤作用机制可能与PI3K/Akt调节的p53信号通路相关。本研究为蜂毒肽临床上作为抗癌药物的应用提供了新的思路和发展方向,也为开发其他生物毒素资源及开展它们的减毒增效研究奠定了基础。
付军鹏[6](2018)在《PPARα激动剂苯扎贝特重定位及抗肺腺癌活性的初步研究》文中研究说明现今医疗条件下,恶性肿瘤无法彻底根治,药物化疗在肿瘤的治疗中起着重要的作用。目前,临床上应用的化疗药物种类较少,毒副作用较大,并且大多数药物靶向性单一。传统的药物研发与筛选过程需要大量的时间与临床试验,对于缓解目前严峻的抗肿瘤药物市场需求意义不大。利用基因芯片技术对恶性肿瘤基因表达谱进行分析,通过生物信息学数据库对分析结果进行比对,可以加速药物研发进程,缩减药物筛选时间,节约成本。本研究的目的在于提出一种新的药物研发与筛选模式,并寻找可能存在的、新的、低毒、高效的抗肿瘤药物,为临床上药物发现与肺腺癌的治疗提供一定的技术支持。肿瘤在发生发展的过程中,机体自身正常的代谢通路会出现异常,其中过氧化物酶激活α(PPARα)受体与肿瘤脂质代谢异常密切相关,调节代谢通路的药物可能是新的抗肿瘤药物。本研究拟通过基因表达谱这种新的方法寻找一些已经应用于临床的、药理学作用清晰的、可调节机体代谢的老药。对其中毒副作用小,研究意义显着的候选药物进行药物重定位分析,确定其可能的抗肿瘤药物靶点,初步探讨其能否抑制肿瘤细胞生长,为后期研究其可能存在的抗肿瘤机制奠定基础。研究过程中,通过肺腺癌基因表达谱初步筛选到一些抗肺腺癌候选药物。参考临床数据与文献分析,选择其中药理学功能已知,毒副作用较小,而且可激活PPARα受体通路显着调节脂质代谢的降血脂药物苯扎贝特作为最合适的抗肺腺癌候选药物。通过药物重定位技术对其抗肿瘤通路进行新的药理学定位,生物信息学数据库预测其抗肿瘤的靶点蛋白,利用计算机模拟软件预测苯扎贝特与PPARα受体蛋白抗肿瘤的作用靶点。体外细胞增殖抑制实验结果也表明苯扎贝特可显着抑制肺腺癌细胞的生长。于是推测,靶向作用于PPARα受体通路的药物可能是一种新的抗肿瘤药物,关于其具体的抗肿瘤机制尚需进一步研究。本论文研究内容与成果如下:(1)采用生物信息学NCBI的GEO数据库筛选到GSE7670与GSE27262作为合适的肺腺癌基因表达谱数据集。利用生物信息学分析软件Dchip与Array Express对两组芯片样本数据进行标准化处理与质量分析,删除其中偏差较大的一些样本数据,进行质量控制。利用BRB-Array Tools与Venny软件构建肺腺癌差异基因表达谱数据集,共得到366个共同差异基因,其中93个共同差异上调基因,273个共同下调基因。将获得的差异基因集进行GSEA分析,得到14条生物信号通路与肺腺癌的发生发展有着密切的关系。这些通路主要涉及细胞周期改变、细胞微环境改变、物质代谢(如脂质代谢异常、过氧化物酶激活受体)及EGF等信号通路。将获得的差异基因导入生物信息学CMap数据库,得到一些肺腺癌候选药物如热休克90抑制剂、降血脂药物、PPAR受体激动剂与HDAC抑制剂等。(2)采用药物重定位技术对获得的候选药物进行药理学重定位分析,剔除毒性较大,研究意义不显着的药物,选择PPARα激动剂苯扎贝特作为新的抗肺腺癌候选药物。利用Super Target与String等生物信息学数据库预测苯扎贝特靶点蛋白,共得到4个作用显着的靶点蛋白,分别为FABP1、CRP、PPARD、PPARG。这些基因可以导致肿瘤的发生发展,抑制炎症反应,并且可以显着调节代谢异常。采用计算机辅助工具对苯扎贝特与PPARα受体蛋白进行分子对接模拟,以预测其可能存在的药物作用靶点。成功预测到一些靶点的存在,其中最优自由能为-7.2,并对最优位点进行局部优化,成功筛选到9个氨基酸残基与药物苯扎贝特结合紧密。其中氨基酸残基LYS183为最优位点,其位点存在两个最佳作用力,分别为1.872与1.994。(3)采用A549与H460两株肿瘤细胞体外抑制实验对苯扎贝特肺腺癌活性的机制研究进行初步实验。在试验过程中,选用生长状态良好的对数细胞进行药物处理。结果显示,苯扎贝特对两株肺腺癌细胞均有明显的抑制作用,并且随着时间的增长,其药物剂量与抑制作用呈现一定程度的正相关,由此可推测苯扎贝特可作为新的抗肿瘤候选药物。关于其调节代谢异常抑制肿瘤生长的作用机制研究,尚需进一步的实验验证。
刘阳,白卉,陶欢,何松,黄昕,伯晓晨,王升启[7](2016)在《面向药物发现和精准医疗的基因表达谱分析》文中研究说明作为功能基因组学中重要的组成部分,基因表达谱在生物学、医学和药物研发等多个领域发挥着重要作用.特别是随着精准医疗概念的提出,整合多组学数据用于个性化医疗是未来的发展趋势.本文从基因表达谱的基本概念出发,重点介绍面向药物发现的基因表达谱分析方法,即基于关联图谱的方法、基于基因调控网络的方法和基于多组学数据整合的方法.系统整理了各种方法的研究进展,特别是在抗癌药物研发领域的最新进展,为利用基因表达谱数据进行药物研发提供方法借鉴.
刘伟[8](2015)在《桃儿七化学多样性研究及鬼臼毒素生物合成相关基因发掘》文中研究说明桃儿七(Sinopodophyllum hexandrum(Royle)Ying)属小檗科(Berberidaceae)桃儿七属植物,单属单种,是一种珍稀濒危中药材。桃儿七根和根茎中含有丰富的鬼臼毒素,鬼臼毒素是合成VP-16(etoposide)、VM-26(teniposide)、GP7、NK6ll等抗癌药物的前体物质,因其具有较好的抗癌活性而倍受青睐。在生物学研究领域中,桃儿七堪称为研究的热点和重点。桃儿七是一个广布种,巨大的区域环境差异可能导致其化学成分、表型性状及遗传多样性的不同,进而导致品质差异。随着桃儿七巨大药用价值被逐步发现,人们对它的研究与日剧增,涌现出大量的报道,主要集中于化学成分的提取、分离与测定及生物功能研究方面,缺乏对桃儿七化学多样性的相关研究。因此本研究在资源调查的基础上,采用化学计量学方法和数量生态学方法全面系统地研究了桃儿七的化学多样性及其与表型多样性、遗传多样性、环境因素的关系并基于高通量测序技术对其转录组测序与分析,确定桃儿七化学成分的主导影响因素、评价桃儿七资源品质、揭示桃儿七的最佳产区,了解桃儿七的转录水平及发掘鬼臼毒素生物合成关键基因,提出桃儿七的保护建议,为揭示桃儿七化学多样性的机理、优良性状品种的定向选育、新药研发、实施药材的GAP种植、调控鬼臼毒素的生物合成以及更深入研究该基因的功能提供依据;保证临床用药的安全有效,从源头上促进中药资源的可持续开发利用、保护和现代中药产业发展。主要研究结论如下:1.建立了稳定的桃儿七指纹图谱测定方法。基于指纹图谱数据分析表明不同产地桃儿七的化学成分含量随着地理位置的不同存在较大差异,表现出丰富的化学多样性。通过化学计量法联用色谱数据等多元分析方法对不同产地同种桃儿七资源进行品质评价。形态分类、视觉分类、层次聚类分析、主成分分析和判别分析结果一致表明8批桃儿七药材被归为3个类群,其中甘肃省永登县桃儿七(S4)品质最好。2.通过对8个不同区域240个桃儿七个体的30个表型性状多样性的研究,发现桃儿七表型性状在群体间(调查区域间)和群体内(调查区域内)存在丰富变异且差异显着(P<0.05)。调查区域内个体间的分化大于调查区域间的分化,且个体表型性状的稳定性差于调查区域间的稳定性。生殖器官表型性状较营养器官分化严重,稳定性较差(VST排序:株高(25.827%)>花(19.376%)>果实(16.248%)>叶(14.914%))。通过线性回归分析表明表型多样性与其化学多样性的相关性不显着(P<0.05),即桃儿七化学多样性不是由表型差异导致的,这意味着桃儿七种群可能产生了不同的化学型。3.11条ISSR引物共扩增出263条清晰、稳定的条带,多态性率为55.89%,He均值为0.0585,桃儿七种群有较低的遗传多样性。UPGMA、PCOA和Bayeian聚类分析一致表明32个桃儿七种群被分为3类,且存在清晰的遗传结构。AMOVA分析(63.77%,P<0.0002)和Gst统计(Gst=0.3623)表明显着的遗传变异发生在桃儿七种群内。Mantel检测表明桃儿七空间格局与其地理位置的相关性不显着(r=0.213,P=0.289)(P<0.05)。高的遗传分化可能与这个种有限的基因流(Nm=0.8801)和有限的种子传播距离有关。通过线性回归分析表明遗传多样性与化学多样性的相关性不显着(P<0.05),即桃儿七化学多样性不受遗传多样性的显着影响。考虑到种群较低的遗传多样性、高度的遗传分化和丰富的化学多样性以及来自人类的压力,原位保护被推荐为最佳的保护措施,迁地保护作为原位保护的补充措施。在迁地保护中,必需充分取样以尽可能多地涵盖桃儿七种群的遗传多样性。4.环境因素显着影响桃儿七化学成分的地理差异,贡献了桃儿七的化学多样性。影响化学多样性的主要环境因素是年均降雨、七月份均温、无霜期、光照时数、p H、有机质和速效钾。年均降雨、光照时数、无霜期和七月份均温是决定因素。年均降雨是最重要的决定因素,与化学成分含量显着负相关(P<0.05)。有机质、p H和速效钾是限制因素。有机质是最重要的限制因素,与化学成分含量显着正相关(P<0.05)。基于化学成分含量,甘肃省永登县(S4)是生产高含量鬼臼毒素和木脂素的最佳产地,云南省香格里拉县(S6)和西藏林芝县(S7)分别是生产高含量槲皮素和山奈酚的最佳产地。5.本次转录组测序共获得了1634670条高质量的序列,通过从头组装与功能注释,得到74026个具较高注释可信度的Unigenes。通过与Nr、Swiss-Prot、KEGG和COG蛋白数据库的blastx比对(e value<0.00001)和基于软件ESTScan对编码区的预测,共有34175个Unigenes可以直接确定其CDS区及序列方向。比对到野草莓(Fragaria vesca)、可可(Theobroma cacao)和葡萄(Vitis vinifera)的Unigenes最多,分别占Unigenes总数的23.16%、14.61%、4.88%。通过GO功能分类,共有14885个terms被归类到69个功能类别中。被归类到代谢过程功能和细胞功能的基因数目最多,分别占Unigenes总数的21.62%、10.34%。通过COG分类,共有21604条Unigenes被归类到24个功能类别中,被归类到一般功能预测(R)、翻译后修饰、蛋白质转换、蛋白伴侣类(O)和翻译、核糖体结构与生源论(J)的基因较多,分别占Unigene总数的17.21%、9.74%和7.87%。通过KEGG代谢通路分析,共有11071条Unigenes归入125个主要的代谢通路中,包括与鬼臼毒素合成有关的苯丙素生物合成途径及与黄酮合成有关的黄酮和黄酮醇生物合成途径代谢通路。6.发掘直接与鬼臼毒素合成相关的酶基因14条,分别是肉桂醇脱氢酶(CAD)(11条)、松脂酚-落叶松脂醇还原酶(PLR)(2条)和dirigent蛋白(DIR)(1条),对这些基因和转录因子进行相关实验可进一步深入研究鬼臼毒素的合成机理。
姚玲[9](2013)在《分泌组学研究方法的优化及其在癌症研究中的应用》文中研究表明癌症严重威胁着人们的生命健康。对于癌症患者而言,能否在癌症早期得到诊断、癌症是否转移、治疗是否有效是影响其治疗效果和生存率的重要因素。分泌蛋白在癌症的早期阶段、转移和治疗耐受中都发挥着极为重要的作用。开展相关的癌症分泌组学研究,系统筛查相关的分泌蛋白,有利于发现新的治疗靶点以及新型血清生物标志物。本论文建立和优化了系列分泌组学的研究方法,并紧紧围绕上述影响癌症患者治疗效果和生存率的重要因素,开展了相关的分泌组学研究。首先,本论文优化了基于细胞培养的分泌组学研究的实验方法,建立了对分泌蛋白质组进行高效鉴定的一维凝胶电泳与液相色谱-串联质谱相结合的技术路线(GeLC-MS/MS),并将该技术应用于鉴定和分析人乳腺癌MCF-7细胞及其多柔比星耐受细胞MCF-7/Dox的差异分泌蛋白质组,以系统筛查与乳腺癌多柔比星耐药相关的分泌蛋白。通过基于肽段谱图计数的非标记定量方法,我们筛查到了89个在MCF-7细胞和MCF-7/Dox细胞间差异表达的分泌蛋白,其中57个是首次被报道与乳腺癌多柔比星耐药相关。在这57个蛋白质中,有13个已被报道与癌症转移相关,是潜在的在癌症转移和化疗耐受中发挥双重作用的分泌蛋白,非常有希望成为新的有效的治疗靶点。我们进一步验证了其中的IL-18与乳腺癌耐受多柔比星的相关性。实验结果显示,IL-18的表达量在耐受多柔比星的细胞系和乳腺癌组织中显着上调;癌细胞在有或无IL-18的情况下,对多柔比星的耐受能力显着变化。这些研究结果表明,IL-18除了在乳腺癌转移中具有作用,也在癌细胞耐药中发挥重要作用,是一个新发现的具有双重作用的分泌蛋白。同时,在开展乳腺癌耐药分泌组学研究的过程中,我们结合数据分析的需要,建立了一套分泌组学研究中常规使用的数据分析方法,如蛋白质亚细胞定位分析方法和基于肽段谱图计数的非标记定量方法,从而在实验室全面完善了分泌组学研究的实验技术与数据分析方法,形成了一套完整的分泌组学研究方法。接着,本论文将凝集素亲和捕获技术引入到基于细胞培养的分泌组学研究中,建立了有效降低胞内蛋白污染、提高分泌蛋白鉴定效率的方法。在前面开展分泌组学研究时,我们遇到了和其他研究者一样的问题,即:因不可避免的细胞死亡而释放的大量胞内蛋白显着掩盖了含量甚微的分泌蛋白的检测。在本论文的研究工作中,我们首次将凝集素亲和捕获技术应用于富集细胞(MCF-10A和MDA-MB-231)无血清培养液中的分泌蛋白。实验结果显示,经凝集素捕获后,在MCF-10A细胞和MDA-MB-231细胞中,分泌蛋白的检出数量分别从183增加至292、从194增加至368,并且鉴定到的在MCF-10A细胞和MDA-MB-231细胞间差异表达的分泌蛋白数量显着增加。这些实验结果说明,凝集素亲和捕获技术能有效的富集分泌蛋白并显着提高分泌蛋白的检出数量,有利于对分泌蛋白质组进行更全面、更详尽的比较和分析,为更好的进行分泌蛋白质组的分析和比较奠定了基础。最后,在凝集素亲和捕获技术的基础上,使得我们有能力开展基于新鲜组织培养的癌症分泌组学研究,在更贴近生理状态的情况下研究肿瘤组织的分泌组学。我们收集了9对配对的早期结直肠癌和远端正常组织的无血清培养液,利用凝集素亲和捕获技术富集了其中的分泌蛋白,进一步利用GeLC-MS/MS技术鉴定了捕获到的蛋白质。通过采用基于肽段谱图计数的非标记定量方法,我们筛查到了123个在结直肠癌组织和正常组织中显着差异表达的分泌蛋白,其中68个在癌组织中表达量显着上调。我们对其中的一个蛋白质,EFEMP2,采用多种实验技术(免疫印迹、免疫组化、免疫酶联反应)在组织水平和血清水平进行了详尽的后期验证工作。实验结果显示,EFEMP2在结直肠癌患者的癌组织和血清中的表达量显着上调,包括结直肠癌早期患者;此外,受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic,ROC)分析结果显示,EFEMP2和目前临床上使用的辅助结直肠癌诊断的生物标志物CEA的ROC曲线下面积分别为0.923和0.728,说明EFEMP2用于结直肠癌诊断的准确性显着优于CEA。上述实验结果都说明,EFEMP2是非常有潜力的结直肠癌早期诊断的血清生物标志物。总的来说,在本论文的研究工作中,我们首先优化了基于细胞培养的分泌组学研究方法,并将其运用于乳腺癌耐受多柔比星相关分泌蛋白的研究中,找到了一系列在化疗耐受和癌症转移中发挥双重作用的分泌蛋白。在此基础上,我们在细胞系水平建立了基于凝集素亲和捕获的分泌组学研究方法,显着提高了分泌蛋白的检出效率和检出数量。之后,我们进一步将该方法运用于基于新鲜组织培养的结直肠癌分泌组学研究,找到了一系列有潜力成为结直肠癌早期诊断生物标志物的候选蛋白质。
刁丽红[10](2012)在《蛋白质相互作用网络在癌症研究中应用以及金属抗癌配合物的合成》文中研究说明癌症是威胁人类健康的恶性疾病之一。据世界卫生组织调查,我国癌症年发病人数在120万左右,每年死于癌症的人数高达90万,仅次于心血管疾病。因此,癌症研究也一直备受世界科学家所关注,但揭示癌症发病机制、寻找诊断标志物与药物靶标和研发有效的治疗药物一直是本领域研究的难点。本文首先收集了转录组、蛋白质组、基因组、蛋白质相互作用等5个方面产出的肝癌相关的组学数据,构建了Liverbase Biomarker生物信息网站。该网站既可以为致力于肝癌标志物挖掘工作的研究者提供丰富的多组学的数据资源,也为实验者提供了可靠的分析肝癌组学数据的生物信息学工具。其次将蛋白质相互作用网络引入到癌症研究中,结合癌组织的基因表达芯片数据,利用贪婪算法来鉴定癌症相关的蛋白质相互作用子网标志物。以这些子网的基因表达活性为模型特征,分别构建肝癌术后预后、肝癌早期诊断和非小细胞肺癌亚型三个分类模型,并利用ROC曲线评价分类器的性能,结果表明分类模型均具有很好分类效果;同时这些子网蛋白质也可以作为潜在的癌症药物作用靶标。最后以得到的潜在的癌症药物作用靶标为出发点,合成制备了[Co(2,2′-bpy)3](SO4)·8.5H2O和[Cu2(BTCA)(2,2′-bpy)4](OH)·2,2′-bpy)0.5·14H2O等七种配合物,并利用X-射线单晶衍射仪和红外光谱仪测定配合物的单晶结构和红外光谱,对其结构进行具体描述,这些配合物将作为潜在的癌症治疗药物或者药物载体,在癌症的诊治中发挥重要作用。
二、基因芯片及其在抗癌药物研究中的应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基因芯片及其在抗癌药物研究中的应用(论文提纲范文)
(1)优化理论在抗癌药物研究中的实践(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 研究现状和趋势 |
1.3 本文研究的主要内容 |
2 通过多种标记基因组数据综合的分析揭示卵巢癌干细胞的核心信号通路 |
2.1 引言 |
2.2 卵巢癌干细胞转录组数据集 |
2.3 信号通路和调节网络 |
2.4 通过贝叶斯网络推断潜在的药物组合 |
2.5 本章小结 |
3 综合网络分析确定卵巢癌的潜在靶点和药物 |
3.1 引言 |
3.2 数据集 |
3.3 一种新的网络约束回归模型 |
3.4 基于马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)模型识别卵巢癌潜在靶点及药物 |
3.5 本章小结 |
4 在深度学习模型中整合多组分数据的协同药物组合预测 |
4.1 引言 |
4.2 AuDNNsynergy模型框架概览 |
4.2.1 数据集和数据预处理 |
4.2.2 模型设置 |
4.3 模型比较 |
4.4 协同药物组合预测结果 |
4.5 解释分析 |
4.6 本章小结 |
5 一类半定规划模型的误差界分析 |
5.1 引言 |
5.2 半定规划的非临界乘子 |
5.3 解x部分的误差界 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
作者简介 |
(2)新的抑癌基因KRT7-AS的抗肺癌作用及其分子机制研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
一、前言 |
1. 抑癌基因PTEN低表达、失活在肺癌发生发展中的作用 |
2. 长链非编码RNA在肺癌发生发展中的作用及机制 |
3. KRT7-AS的表达、结构与功能 |
4. 科学问题、科学假设、研究目标、研究思路及研究结果简述 |
二、材料与方法 |
(一)、材料 |
(二)、方法 |
三、实验结果 |
(一)、KRT7-AS在肺癌中的低表达及其转录调控机制 |
(二)、肺癌细胞中KRT7-AS通过调控PTEN蛋白抑制肺癌细胞致瘤性 |
(三)、KRT7-AS增加肺癌细胞对常用抗癌药物顺铂的敏感性 |
(四)、KRT7-AS提高肺癌细胞内PTEN蛋白水平的分子机制研究 |
四、讨论 |
1. KRT7-AS是肺癌中新的抑癌基因 |
2. KRT7-AS主要通过调控PTEN蛋白抑制肺癌发生 |
3. lncRNA KRT7-AS介导的肺癌中PTEN调控的新机制 |
4. KRT7-AS在临床肺癌诊疗中的意义与展望 |
五、结论 |
1. 揭示KRT7-AS基因在肺癌中低表达及其转录机制 |
2. 发现KRT7-AS在肺癌中作为抑癌基因抑制肺癌发生和发展 |
3. 阐明KRT7-AS在抑制肺癌发生发展中的新机制 |
4. 为肺癌临床诊断与药物联合应用提供新思路 |
六、参考文献 |
综述 Long Non-Coding RNAs in lung cancer |
Reference |
攻读学位期间本人出版或公开发表的论着、论文 |
攻读学位期间获奖情况 |
中英文缩写词表 |
致谢 |
(3)基于生物信息学、网络药理学与分子对接的虎杖抗乳腺癌机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 乳腺癌的生物标志物研究 |
1.2 乳腺癌的基因表达谱研究 |
1.3 多芯片数据集整合研究 |
1.4 虎杖抗恶性肿瘤的研究 |
1.5 中药网络药理学研究 |
1.6 药物设计与计算研究 |
1.7 选题意义及研究内容 |
第二章 基于多芯片整合的乳腺癌生物标志物研究 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 GEO芯片数据收集 |
2.1.2 TCGA测序数据收集 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 芯片数据标准化 |
2.2.2 基因表达谱的差异分析 |
2.2.3 芯片整合分析 |
2.2.4 GO注释与KEGG富集分析 |
2.2.5 CMAP分析 |
2.2.6 蛋白互作网络分析 |
2.2.7 核心基因的生存分析 |
2.3 结果 |
2.3.1 乳腺癌GEO基因芯片筛选 |
2.3.2 芯片数据标准化 |
2.3.3 各芯片的DEGs基因 |
2.3.4 交集DEGs基因 |
2.3.5 交集DEGs基因功能分析 |
2.3.6 潜在乳腺癌的小分子药物的CMAP预测 |
2.3.7 PPI网络分析及核心基因挖掘 |
2.3.8 核心基因生存预后分析 |
2.4 讨论 |
2.5 本章小结 |
第三章 基于网络药理学的虎杖抗乳腺癌药理机制研究 |
3.1 实验材料 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 虎杖活性成分与成分靶点 |
3.2.2 乳腺癌靶点及交集靶点 |
3.2.3 交集靶点GO与 KEGG富集分析 |
3.2.4 交集靶点蛋白互作网络分析 |
3.3 实验结果 |
3.3.1 虎杖活性成分与成分靶点 |
3.3.2 乳腺癌靶点及交集靶点 |
3.3.3 交集靶点的GO富集分析 |
3.3.4 交集靶点的KEGG富集分析 |
3.3.5 交集靶点的PPI网络及核心靶点分析 |
3.4 讨论 |
3.5 本章小结 |
第四章 核心靶点分子对接与化合物分子指纹分析 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 核心靶点分子对接 |
4.1.2 分子指纹研究 |
4.2 结果分析与讨论 |
4.2.1 交集DEGs核心基因分子对接结果 |
4.2.2 网络药理核心靶点分子对接结果 |
4.2.3 分子指纹研究结果 |
4.3 本章小结 |
第五章 总结、创新点与展望 |
5.1 研究结果 |
5.2 创新点及局限性 |
5.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
(4)基于衍生基质/复合支架的肿瘤模型构建和黄芪多糖抗乳腺癌活性及机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
附录 英文缩略词 |
1 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 多糖抗肿瘤研究进展 |
1.2.1 多糖结构与抗肿瘤的关系 |
1.2.2 多糖抗肿瘤机制 |
1.3 APS的生物活性研究 |
1.3.1 APS的结构及组成 |
1.3.2 APS的抗肿瘤活性 |
1.3.3 APS的其他活性 |
1.4 肿瘤模型 |
1.4.1 肿瘤模型种类 |
1.4.2 3D培养及其优势 |
1.4.3 3D肿瘤模型分类 |
1.5 基于生物信息学的功能富集及关键基因分析 |
1.5.1 生物信息学和基因表达数据库 |
1.5.2 差异表达基因的分析 |
1.5.3 功能富集分析 |
1.5.4 蛋白的相互作用及关键基因分析 |
1.6 本文选题依据及主要研究思路 |
2 APS的结构和组分分析 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料与设备 |
2.2.1 实验药品 |
2.2.2 实验仪器 |
2.3 APS理化性质及结构分析 |
2.3.1 多糖含量的测定 |
2.3.2 糖醛酸含量测定 |
2.3.3 UV分析 |
2.3.4 FTIR分析 |
2.3.5 NMR分析 |
2.3.6 场发射扫描电镜分析 |
2.3.7 HPLC分析 |
2.3.8 统计学分析 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 APS的多糖和糖醛酸含量 |
2.4.2 APS的纯度 |
2.4.3 APS的结构特征 |
2.4.4 APS的糖苷键构型 |
2.4.5 APS的微观结构及元素组成 |
2.4.6 APS的单糖组成 |
2.5 小结 |
3 APS介导巨噬细胞激活及其体外抗乳腺癌活性 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料与设备 |
3.2.1 药品与试剂 |
3.2.2 实验仪器与设备 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 试剂配制 |
3.3.2 巨噬细胞和乳腺癌细胞的培养 |
3.3.3 APS对乳腺癌细胞株的作用 |
3.3.4 APS对巨噬细胞的免疫调节活性 |
3.3.5 CM对乳腺癌细胞毒作用的评价 |
3.3.6 统计学分析 |
3.4 实验结果与讨论 |
3.4.1 APS对MCF-7和4T1无细胞毒性 |
3.4.2 APS介导巨噬细胞激活 |
3.4.3 CM抑制MCF-7和4T1细胞的增殖 |
3.4.4 CM诱导细胞周期阻滞 |
3.4.5 CM促进细胞凋亡 |
3.4.6 CM通过线粒体通路介导乳腺癌细胞凋亡 |
3.5 本章小结 |
4 体外3D肿瘤模型的构建及CM对3D培养MCF-7细胞的抑制作用 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料与设备 |
4.2.1 药品与试剂 |
4.2.2 实验仪器与设备 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 试剂配制 |
4.3.2 脱细胞猪肺支架制备及脱细胞效率 |
4.3.3 脱细胞猪肺支架的物理性能检测 |
4.3.4 脱细胞猪肺支架的生物相容性 |
4.3.5 乳腺癌特定标志物的表达 |
4.3.6 CM对3D肿瘤细胞毒性作用的评估 |
4.3.7 统计学分析 |
4.4 实验结果与讨论 |
4.4.1 脱细胞效率 |
4.4.2 交联前后脱细胞猪肺支架的物理性能 |
4.4.3 脱细胞猪肺衍生支架良好的生物相容性 |
4.4.4 3D脱细胞猪肺培养上调MCF-7乳腺癌特定蛋白的表达 |
4.4.5 CM抑制3D环境中MCF-7细胞的生长 |
4.4.6 CM促进3D培养MCF-7细胞的凋亡 |
4.4.7 CM上调Bax/Bcl-2比例 |
4.5 本章小结 |
5 三种不同来源支架构建的肿瘤模型的评估及比较 |
5.1 引言 |
5.2 实验材料 |
5.2.1 药品与试剂 |
5.2.2 实验仪器与设备 |
5.2.3 实验动物 |
5.3 实验方法 |
5.3.1 试剂配制 |
5.3.2 三种材料的制备及微观形貌 |
5.3.3 细胞活性分析 |
5.3.4 乳腺癌特定标志物蛋白表达 |
5.3.5 体内局部组织反应 |
5.3.6 2D及3D培养的细胞对化疗药物的敏感性检测 |
5.3.7 统计学分析 |
5.4 实验结果与讨论 |
5.4.1 三种支架的微观结构及元素组成 |
5.4.2 三种支架良好的生物相容性 |
5.4.3 3D培养提高乳腺癌特定蛋白表达 |
5.4.4 4T1细胞在3D支架不同的生长模式 |
5.4.5 3D培养促进小鼠体内致瘤性和血管形成 |
5.4.6 3D培养降低MCF-7细胞对5-FU的敏感性 |
5.5 本章小结 |
6 APS体内抗乳腺癌作用及机制 |
6.1 引言 |
6.2 实验试剂和设备 |
6.2.1 实验试剂 |
6.2.2 实验仪器 |
6.2.3 实验动物 |
6.3 实验方法 |
6.3.1 试剂配制 |
6.3.2 小鼠乳腺癌模型的建立 |
6.3.3 小鼠分组及给药 |
6.3.4 体重及脏器指数测定 |
6.3.5 小鼠肿瘤及免疫组织病理切片观察 |
6.3.6 小鼠巨噬细胞中性红吞噬实验 |
6.3.7 小鼠淋巴细胞的制备及增殖 |
6.3.8 APS对淋巴细胞分泌细胞因子的影响 |
6.3.9 肿瘤组织中Bcl-2、Bax和Caspase-3蛋白的表达 |
6.3.10 数据统计 |
6.4 实验结果与讨论 |
6.4.1 APS抑制小鼠体内肿瘤的生长 |
6.4.2 APS提高小鼠体重和免疫器官指数 |
6.4.3 APS对小鼠肿瘤组织病理形态的影响 |
6.4.4 APS改善小鼠胸腺和脾脏组织结构 |
6.4.5 APS提高小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬能力 |
6.4.6 APS促进小鼠脾淋巴细胞的增殖 |
6.4.7 APS提高小鼠血清中细胞因子含量 |
6.4.8 APS对肿瘤组织Bcl-2,Bax和Caspase-3蛋白表达的影响 |
6.5 本章小结 |
7 APS体内抗乳腺癌作用的生物信息学研究 |
7.1 引言 |
7.2 实验材料和设备 |
7.2.1 药品与试剂 |
7.2.2 实验仪器与设备 |
7.2.3 实验动物 |
7.3 研究方法 |
7.3.1 差异表达基因的筛选 |
7.3.2 差异表达基因的GO和KEGG富集分析 |
7.3.3 差异表达基因的蛋白质相互作用网络的构建 |
7.3.4 关键基因的筛选 |
7.3.5 小鼠乳腺癌模型的建立 |
7.3.6 小鼠给药 |
7.3.7 免疫组化分析 |
7.3.8 统计分析 |
7.4 研究结果与讨论 |
7.4.1 识别差异基因 |
7.4.2 差异表达基因的GO富集分析 |
7.4.3 差异基因的KEGG富集通路 |
7.4.4 特定BP差异基因的PPI网络 |
7.4.5 特定BP-PPI共同表达基因 |
7.4.6 APS对肿瘤组织中EGFR和ANXA1蛋白表达的影响 |
7.5 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(5)蜂毒肽@ZIF-8纳米载药体系的构建及抗肿瘤活性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
前言 |
第一章 蜂毒肽@ZIF-8 纳米粒的制备及表征 |
1.1 材料 |
1.1.1 试剂与药品 |
1.1.2 仪器设备 |
1.2 方法 |
1.2.1 ZIF-8 纳米粒的合成 |
1.2.2 蜂毒肽@ZIF-8 纳米粒的合成 |
1.2.3 透射电镜表征 |
1.2.4 扫描电镜表征 |
1.2.5 粒径及Zeta电位测定 |
1.2.6 X射线衍射分析测定 |
1.2.7 红外光谱分析 |
1.2.8 热失重分析 |
1.2.9 蜂毒肽@ZIF-8 纳米粒载药量和包封率的测定 |
1.2.10 蜂毒肽@ZIF-8纳米粒的释放实验 |
1.2.11 蜂毒肽@ZIF-8 纳米粒溶血活性的测定 |
1.2.12 蜂毒肽@ZIF-8纳米粒稳定性的测定 |
1.2.13 统计学分析 |
1.3 结果 |
1.3.1 ZIF-8 及蜂毒肽@ZIF-8 纳米粒的制备 |
1.3.2 电镜表征结果 |
1.3.3 粒径测定结果 |
1.3.4 Zeta电位测定结果 |
1.3.5 XRD测定结果 |
1.3.6 红外光谱分析测定结果 |
1.3.7 热失重分析测定结果 |
1.3.8 蜂毒肽载药量和包封率的测定结果 |
1.3.9 蜂毒肽@ZIF-8 纳米粒的释放实验结果 |
1.3.10 蜂毒肽@ZIF-8 纳米粒溶血活性的测定结果 |
1.3.11 蜂毒肽@ZIF-8 纳米粒稳定性的测定结果 |
1.4 讨论 |
1.5 小结 |
第二章 蜂毒肽@ZIF-8 纳米粒体外抗肿瘤活性评价及机制研究 |
2.1 材料 |
2.1.1 细胞 |
2.1.2 抗体 |
2.1.3 试剂与药品 |
2.1.4 仪器设备 |
2.2 方法 |
2.2.1 细胞培养 |
2.2.2 细胞毒性检测 |
2.2.3 NR-MLT@ZIF-8 纳米粒的合成 |
2.2.4 激光共聚焦显微镜观察纳米粒的细胞摄取 |
2.2.5 流式细胞术检测纳米粒的细胞摄取 |
2.2.6 激光共聚焦显微镜检测细胞凋亡形态 |
2.2.7 流式细胞术检测细胞凋亡 |
2.2.8 基因芯片检测差异基因表达 |
2.2.9 Western Blot检测蛋白表达变化 |
2.2.10 统计学分析 |
2.3 结果 |
2.3.1 蜂毒肽@ZIF-8 纳米粒对肿瘤细胞增殖活性的影响 |
2.3.2 激光共聚焦显微镜观察纳米粒的细胞摄取结果 |
2.3.3 流式细胞术检测纳米粒的细胞摄取结果 |
2.3.4 激光共聚焦显微镜检测细胞凋亡形态结果 |
2.3.5 流式细胞术检测细胞凋亡结果 |
2.3.6 基因芯片检测差异基因表达结果 |
2.3.7 Western Blot验证蛋白表达变化情况 |
2.4 讨论 |
2.5 小结 |
第三章 蜂毒肽@ZIF-8 纳米粒体内抗肿瘤作用研究 |
3.1 材料 |
3.1.1 细胞 |
3.1.2 试剂与药品 |
3.1.3 仪器设备 |
3.1.4 实验动物 |
3.2 方法 |
3.2.1 细胞培养 |
3.2.2 荷瘤小鼠模型的建立 |
3.2.3 体内抑瘤效果评价 |
3.2.4 病理切片的制备 |
3.2.5 血液生理生化指标测定 |
3.2.6 统计学分析 |
3.3 结果 |
3.3.1 蜂毒肽@ZIF-8 纳米粒体内抑瘤效果评价 |
3.3.2 肿瘤组织的H&E染色结果 |
3.3.3 血液生理生化指标测定结果 |
3.4 讨论 |
3.5 小结 |
第四章 结论与展望 |
参考文献 |
作者在学期间取得的学术成果 |
主要简历 |
致谢 |
(6)PPARα激动剂苯扎贝特重定位及抗肺腺癌活性的初步研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 肺腺癌的概述 |
1.3 基因表达谱芯片技术及其在肿瘤研究中的价值 |
1.3.1 基因表达谱芯片技术简介 |
1.3.2 基因芯片技术在肿瘤应用中的价值 |
1.4 生物信息学概况及基因图谱数据分析 |
1.4.1 生物信息学概况简介 |
1.4.2 基因表达谱数据库 |
1.4.3 基因芯片数据分析软件 |
1.5 基于基因表达谱的药物发现 |
1.6 药物重定位简介与分子对接研究 |
1.6.1 药物重定位简介 |
1.6.2 分子对接技术对药物重定位的理论基础 |
1.6.3 分子对接技术简介 |
1.7 本论文研究目的与内容 |
1.7.1 本论文的研究目的 |
1.7.2 本论文研究内容 |
第二章 抗肺腺癌药物筛选 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 GEO数据集的获取与预处理 |
2.2.2 肺腺癌差异表达基因的分析 |
2.2.3 差异基因集富集分析 |
2.2.4 CMap筛选肺腺癌治疗药物 |
2.3 结果 |
2.3.1 GEO数据集预处理结果 |
2.3.2 肺腺癌差异基因表达谱构建 |
2.3.3 GSEA信号通路富集分析 |
2.3.4 Connectivity Map分析 |
2.4 讨论 |
2.5 本章结论 |
第三章 苯扎贝特药物重定位与分子对接药物靶点预测 |
3.1 引言 |
3.2 苯扎贝特简介 |
3.3 苯扎贝特药物重定位 |
3.4 苯扎贝特靶点蛋白相互作用分析 |
3.5 苯扎贝特与PPARα分子对接过程 |
3.5.1 配体的处理 |
3.5.2 受体的处理 |
3.5.3 对接过程参数设置 |
3.6 苯扎贝特靶点蛋白相互作用分析结果 |
3.7 苯扎贝特与PPARα对接结果 |
3.8 讨论 |
3.9 本章结论 |
第四章 PPARα受体激动剂苯扎贝特抑制肺腺癌细胞的增殖 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 主要仪器 |
4.2.2 主要试剂及药品的配置 |
4.3 实验步骤 |
4.4 统计分析 |
4.5 结果 |
4.5.1 细胞形态学观察 |
4.5.2 苯扎贝特对A549细胞的抑制作用与统计学分析 |
4.5.3 苯扎贝特对H460细胞的抑制作用与统计学分析 |
4.6 讨论 |
4.7 本章结论 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(7)面向药物发现和精准医疗的基因表达谱分析(论文提纲范文)
1 常用基因表达谱测定方法 |
2 药物发现相关基因表达谱数据库 |
3 基于基因表达谱关联图谱的药物发现 |
4 基于基因表达谱重建调控网络的药物发现 |
5 基因表达谱与其他组学的融合分析及应用 |
5.1 疾病分型 |
5.2 药物重定位 |
6 结语 |
(8)桃儿七化学多样性研究及鬼臼毒素生物合成相关基因发掘(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 桃儿七概述 |
1.1.1 桃儿七的起源与分布 |
1.1.2 桃儿七属的命名考订 |
1.1.3 形态特征 |
1.1.4 桃儿七的种质资源现状 |
1.2 桃儿七化学成分研究现状 |
1.2.1 木脂素类化学成分 |
1.2.2 黄酮及其它类化合物 |
1.2.3 化学成分的提取、分离纯化与含量检测 |
1.2.4 化学指纹图谱 |
1.3 桃儿七的药理作用研究 |
1.3.1 抗肿瘤作用 |
1.3.2 抗病毒作用 |
1.3.3 毒性 |
1.3.4 对免疫功能的影响 |
1.3.5 对肠平滑肌的影响 |
1.3.6 止咳祛痰-抗炎作用 |
1.3.7 抑菌杀虫作用 |
1.3.8 抗氧化及辐射防护作用 |
1.3.9 其它作用 |
1.4 鬼臼毒素生物合成途径及其关键基因 |
1.5 桃儿七遗传多样性研究 |
1.5.1 遗传多样性研究方法 |
1.5.2 桃儿七遗传多样性研究现状 |
1.6 桃儿七研究热点及亟待解决的问题 |
1.6.1 引种栽培 |
1.6.2 桃儿七的组织培养 |
1.6.3 桃儿七的细胞培养 |
1.6.4 应用生物反应器生产鬼臼毒素 |
1.6.5 毛状根诱导桃儿七中鬼臼毒素 |
1.6.6 植物内生真菌发酵生产鬼臼毒素 |
1.6.7 鬼臼毒素的化学合成 |
1.7 转录组测序技术在植物上的应用 |
1.7.1 转录组概述 |
1.7.2 转录组测序技术在植物上的应用研究进展 |
1.8 本研究选题依据 |
1.9 本研究目的和意义 |
1.10 研究内容和预期结果 |
1.10.1 研究内容 |
1.10.2 预期结果 |
1.11 技术路线 |
第二章 桃儿七资源现状调查 |
2.1 调查方法与内容 |
2.1.1 文献调查 |
2.1.2 走访调查和市场调查 |
2.1.3 样方调查 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 样地设置情况及调查结果 |
2.2.2 地理分布 |
2.2.3 桃儿七生境条件 |
2.2.4 桃儿七资源状况 |
2.2.5 种群特征和群落类型 |
2.3 讨论 |
2.4 小结 |
第三章 基于色谱学、化学计量学的桃儿七化学多样性研究 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 仪器与试剂 |
3.1.2 试验材料 |
3.1.3 试验方法 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 检测波长的选择 |
3.2.2 流动相的选择 |
3.2.3 空白试验 |
3.2.4 线性关系的考察 |
3.2.5 精密度试验 |
3.2.6 重复性试验 |
3.2.7 稳定性试验 |
3.2.8 检测限(LOD)与定量限(LOQ)试验 |
3.2.9 加样回收率试验 |
3.2.10 桃儿七指纹图谱研究 |
3.2.11 基于化学计量学联用色谱数据等多元分析方法评价桃儿七资源品质 |
3.3 讨论 |
3.3.1 桃儿七指纹图谱 |
3.3.2 桃儿七资源品质评价 |
3.3.3 桃儿七的化学多样性 |
3.4 小结 |
3.4.1 指纹图谱的构建 |
3.4.2 丰富的化学多样性 |
3.4.3 桃儿七资源品质评价 |
第四章 桃儿七表型多样性及其对化学多样性的影响 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 调查所用工具/仪器 |
4.1.2 调查对象 |
4.1.3 性状选择和测定 |
4.1.4 不同产地桃儿七化学成分的测定 |
4.1.5 数据分析 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 桃儿七表型均值变异 |
4.2.2 调查区域间(内)形态性状差异分析 |
4.2.3 研究区域间桃儿七表型分化程度 |
4.2.4 表型特征稳定性 |
4.2.5 表型多样性与化学多样性的关系 |
4.3 讨论 |
4.3.1 桃儿七表型多样性 |
4.3.2 桃儿七表型多样性与化学多样性的关系 |
4.4 小结 |
第五章 桃儿七遗传多样性及其对化学多样性的影响 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 试验材料 |
5.1.2 试验方法 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 紫外分光度法检验DNA纯度 |
5.2.2 琼脂糖凝胶电泳检测DNA纯度 |
5.2.3 基因组DNAISSR-PCR扩增结果 |
5.2.4 桃儿七种群遗传多样性 |
5.2.5 桃儿七种群的遗传结构和分化 |
5.3 讨论 |
5.3.1 桃儿七种群的遗传多样性 |
5.3.2 高的遗传分化和显着的遗传结构 |
5.3.3 桃儿七遗传多样性对其化学多样性的影响 |
5.3.4 桃儿七种群的遗传保护 |
5.4 小结 |
5.4.1 桃儿七种群存在低的遗传多样性、高的遗传分化和清晰的遗传结构 |
5.4.2 桃儿七遗传多样性与化学多样性的关系及其保护 |
第六章 环境因素对桃儿七化学多样性的影响 |
6.1 材料和方法 |
6.1.1 试验材料 |
6.1.2 试验方法 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 八个产区的环境因素分析 |
6.2.2 不同产地桃儿七有效成分的差异(多样性) |
6.2.3 环境因素对桃儿七化学多样性的影响分析 |
6.3 讨论 |
6.3.1 地理因素对桃儿七化学多样性的影响 |
6.3.2 降雨对桃儿七化学多样性的影响 |
6.3.3 光照对桃儿七化学多样性的影响 |
6.3.4 温度对桃儿七化学多样性的影响 |
6.3.5 土壤因素对桃儿七化学多样性的影响 |
6.3.6 桃儿七药材的道地性 |
6.4 小结 |
第七章 桃儿七转录组测序与分析及鬼臼毒素生物合成相关基因发掘 |
7.1 材料与方法 |
7.1.1 试验材料 |
7.1.2 仪器与试剂 |
7.1.3 方法 |
7.2 结果与分析 |
7.2.1 RNA样品制备及质量分析 |
7.2.2 测序产量统计与质量分析 |
7.2.3 RNA-seq序列组装结果 |
7.2.4 RNA-seq序列比对及功能注释结果 |
7.2.5 Unigenes功能分类及代谢通路注释 |
7.2.6 鬼臼毒素生物合成相关基因 |
7.3 讨论 |
7.3.1 RNA样品质量 |
7.3.2 测序产量及组装情况 |
7.3.3 Unigene功能注释 |
7.3.4 编码蛋白框预测及近缘模式生物同源基因CDS的比较 |
7.3.5 桃儿七转录组功能分类 |
7.3.6 鬼臼毒素生物合成相关基因发掘 |
7.4 小结 |
第八章 结论 |
8.1 主要结论 |
8.2 本研究的创新点 |
8.3 本研究的不足之处及展望 |
8.3.1 不足之处 |
8.3.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
缩略词 |
致谢 |
作者简介 |
(9)分泌组学研究方法的优化及其在癌症研究中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 前言 |
1.1 分泌蛋白及其在癌症发生发展和化疗耐受中的作用 |
1.1.1 分泌蛋白在癌症早期阶段中的作用 |
1.1.2 分泌蛋白在癌症转移中的作用 |
1.1.3 分泌蛋白在癌细胞耐受抗癌药物中的作用 |
1.1.4 分泌蛋白的多重作用特性 |
1.2 分泌组学及其研究方法/策略 |
1.2.1 基于二维凝胶电泳的分析方法 |
1.2.2 基于液相色谱-串联质谱联用的分析方法 |
1.3 癌症分泌组学的主要研究内容、意义及其应用 |
1.3.1 癌症早期诊断 |
1.3.2 癌症转移 |
1.3.3 癌症化疗耐受 |
1.4 癌症分泌组学研究的发展趋势 |
1.4.1 研究样品应逐渐实现从体外向体内的过渡 |
1.4.2 建立有效提高分泌蛋白检出效率的研究方法 |
1.4.3 系统的后期验证工作 |
1.4.4 关键分泌蛋白的生物学功能解析 |
1.5 本论文的研究内容 |
参考文献 |
第二章 基于细胞培养的分泌组学研究方法的优化及其在乳腺癌耐药研究中的应用 |
2.1 引言 |
2.1.1 基于细胞培养的分泌组学研究方法 |
2.1.2 分泌蛋白在肿瘤细胞耐受抗癌药物中发挥重要作用 |
2.1.3 细胞系研究模型 |
2.1.4 本章研究工作 |
2.2 实验材料和方法 |
2.2.1 细胞系 |
2.2.2 临床乳腺癌组织样品 |
2.2.3 主要的试剂与试剂盒 |
2.2.4 主要的耗材 |
2.2.5 主要的仪器设备 |
2.2.6 引物序列 |
2.2.7 主要溶液的配制 |
2.2.8 实验方法 |
2.3 实验结果和讨论 |
2.3.1 优化基于细胞培养的分泌组学研究的实验方法 |
2.3.2 鉴定 MCF-7 细胞和 MCF-7/Dox 细胞的分泌蛋白质组 |
2.3.3 筛选与乳腺癌细胞耐受多柔比星相关的分泌蛋白 |
2.3.4 多角度分析与乳腺癌细胞耐受多柔比星相关的分泌蛋白 |
2.3.5 验证 IL-18 与肿瘤细胞耐药的相关性 |
2.4 小结 |
参考文献 |
第三章 应用凝集素捕获技术提高分泌蛋白鉴定效率 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料和方法 |
3.2.1 细胞系 |
3.2.2 主要的试剂与试剂盒 |
3.2.3 主要的耗材 |
3.2.4 主要的仪器设备 |
3.2.5 主要溶液的配制 |
3.2.6 实验方法 |
3.3 实验结果和讨论 |
3.3.1 蛋白质鉴定结果总览 |
3.3.2 凝集素亲和捕获技术具有良好的重现性 |
3.3.3 凝集素亲和捕获技术的优势 |
3.4 小结 |
参考文献 |
第四章 基于新鲜组织培养的结直肠癌早期诊断生物标志物的筛选 |
4.1 引言 |
4.1.1 结直肠癌的早期诊断需要新型血清生物标志物 |
4.1.2 研究样品应逐渐实现从体外向体内的过渡 |
4.1.3 基于新鲜组织培养的癌症分泌组学研究的瓶颈问题 |
4.1.4 本章研究内容 |
4.2 实验材料与方法 |
4.2.1 细胞系 |
4.2.2 临床血清/组织样品 |
4.2.3 主要的试剂与试剂盒 |
4.2.4 主要的耗材 |
4.2.5 主要的仪器设备 |
4.2.6 主要溶液的配制 |
4.2.7 实验方法 |
4.3 实验结果和讨论 |
4.3.1 评估新鲜组织培养体系中的细胞生长状态 |
4.3.2 质谱鉴定结果概览 |
4.3.3 凝集素亲和捕获技术用于基于组织培养的分泌组学研究的优势 |
4.3.4 差异表达的分泌蛋白的筛选及多角度分析 |
4.3.5 初步挑选候选蛋白质并验证抗体特异性 |
4.3.6 验证 EFEMP2 作为结直肠癌早期诊断的生物标志物的可行性 |
4.4 小结 |
参考文献 |
第五章 总结与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 创新点 |
5.3 研究展望 |
附录一 符号与标记 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表的论文及参与的科研项目 |
附件 |
(10)蛋白质相互作用网络在癌症研究中应用以及金属抗癌配合物的合成(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 蛋白质相互作用网络 |
1.2 人蛋白质相互作用网络的构建 |
1.3 蛋白质相互作用网络在癌症研究中的应用 |
1.4 基于蛋白质相互作用网络挖掘癌症标志物和药物靶标 |
1.4.1 挖掘癌症标志物 |
1.4.2 药物靶点的发现 |
1.5 金属配合物用于肿瘤的靶向治疗 |
1.6 本文总体设计 |
2 肝细胞癌标志物挖掘数据库的构建 |
2.1 引言 |
2.2 数据资源 |
2.2.1 文献报道的肝癌相关基因(Literature) |
2.2.2 转录组(Transcriptome) |
2.2.3 蛋白质组(Proteomics) |
2.2.4 基因组(Genome) |
2.2.5 蛋白质相互作用组(Interactome) |
2.3 数据库生物信息学工具 |
2.4 小结 |
3 基于蛋白质相互作用网络进行癌症分类及发现潜在药物靶标 |
3.1 研究背景 |
3.2 技术路线 |
3.3 基于蛋白质相互作用网络构建肝癌术后预后模型 |
3.3.1 引言 |
3.3.2 研究材料 |
3.3.3 研究方法 |
3.3.4 结果与讨论 |
3.4 基于蛋白质相互作用网络构建肝癌早期诊断模型 |
3.4.1 引言 |
3.4.2 研究材料 |
3.4.3 研究方法 |
3.4.4 结果与讨论 |
3.5 基于蛋白质相互作用网络构建非小细胞肺癌亚型分类模型 |
3.5.1 引言 |
3.5.2 研究材料 |
3.5.3 研究方法 |
3.5.4 结果与讨论 |
3.6 子网蛋白质可作为潜在的药物作用靶标 |
3.7 小结 |
4 非铂类金属配合物制备 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 试剂与仪器 |
4.2.2 配合物[Co(2,2′-bpy)_3]·(SO4)·8.5H_2O(1)的合成 |
4.2.3 配合物[Cu_2(BTCA) (2,2′-bpy)_4](OH)·(2,2′-bpy)_(0.5)·14H_2O (2)的合成 |
4.2.4 配合物[Mn(4,4′-bpy)(BTCA)(H_2O)_2](4,4′-bpy) (3)的合成 |
4.2.5 配合物[Na_2Co(BTCA)_(0.5)(OXA)]·3H_2O (4)的合成 |
4.2.6 配合物 Na2_Co(BTCA)(H_2O)_2(5)的合成 |
4.2.7 配合物[Cu_2(C_(10)H_8N_2)_4(C_2O_4)][ClO_4]_2·2C_3H_7NO (6)的合成 |
4.2.8 配合物[Cu(C_(10)H_8N_2)_2(CHO_2)][ClO_4] (7)的合成 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 配合物 1-5 单晶结构的 X-射线衍射测定 |
4.3.2 配合物 1 的晶体结构描述 |
4.3.3 配合物 2 的晶体结构描述 |
4.3.4 配合物 3 的晶体结构描述 |
4.3.5 配合物 4 的晶体结构描述 |
4.3.6 配合物 5 的晶体结构描述 |
4.3.7 配合物 6 的晶体结构描述 |
4.3.8 配合物 7 的晶体结构描述 |
4.4 本章小结 |
5 全文总结 |
参考文献 |
附录 |
附录 1 583 个肝癌相关基因数据 |
附录 2 非小细胞肺癌亚型差异表达蛋白质列表 |
附录 3 发现的潜在的药物作用靶标 |
附录 4 配合物 6 单晶测定数据-非氢原子坐标和位移参数 |
附录 5 配合物 7 单晶测定数据-非氢原子坐标和位移参数 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文目录 |
软件着作权 |
四、基因芯片及其在抗癌药物研究中的应用(论文参考文献)
- [1]优化理论在抗癌药物研究中的实践[D]. 张天宇. 大连理工大学, 2020(01)
- [2]新的抑癌基因KRT7-AS的抗肺癌作用及其分子机制研究[D]. 赵喆. 苏州大学, 2020(06)
- [3]基于生物信息学、网络药理学与分子对接的虎杖抗乳腺癌机制研究[D]. 王卓. 广东药科大学, 2020(01)
- [4]基于衍生基质/复合支架的肿瘤模型构建和黄芪多糖抗乳腺癌活性及机制研究[D]. 李文芳. 大连理工大学, 2019(06)
- [5]蜂毒肽@ZIF-8纳米载药体系的构建及抗肿瘤活性研究[D]. 李亚巍. 军事科学院, 2019(09)
- [6]PPARα激动剂苯扎贝特重定位及抗肺腺癌活性的初步研究[D]. 付军鹏. 广西科技大学, 2018(03)
- [7]面向药物发现和精准医疗的基因表达谱分析[J]. 刘阳,白卉,陶欢,何松,黄昕,伯晓晨,王升启. 生物化学与生物物理进展, 2016(10)
- [8]桃儿七化学多样性研究及鬼臼毒素生物合成相关基因发掘[D]. 刘伟. 西北农林科技大学, 2015(06)
- [9]分泌组学研究方法的优化及其在癌症研究中的应用[D]. 姚玲. 上海交通大学, 2013(04)
- [10]蛋白质相互作用网络在癌症研究中应用以及金属抗癌配合物的合成[D]. 刁丽红. 广西民族大学, 2012(09)