应用比较毒理基因组学数据库解析尼泊金酯毒理学通路 被引量：12

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作者 张纪亮 王力军 +4 位作者 谢嘉 洪美玲 丁利 李二超 刁晓平 《生态毒理学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期98-107,共10页

尼泊金酯被广泛用于化妆品、食品以及药物保存的防腐剂,其对生态和人类健康的影响备受关注。目前,比较毒理基因组学数据库已发展成为重要的毒理信息学资源。因此,本研究应用该数据库,通过手动策划,分析了5种常见尼泊金酯影响的潜在基因... 尼泊金酯被广泛用于化妆品、食品以及药物保存的防腐剂,其对生态和人类健康的影响备受关注。目前,比较毒理基因组学数据库已发展成为重要的毒理信息学资源。因此,本研究应用该数据库,通过手动策划,分析了5种常见尼泊金酯影响的潜在基因和通路。结果表明,尼泊金酯共同影响基因主要是雌激素受体以及与脂代谢相关基因;核受体机制,特别是对雌激素受体的干扰作用可能是所有尼泊金酯重要的毒性机制。通过对相关基因分析,尼泊金酯类除了通过性激素受体介导生殖毒性外,还可能影响激素的合成与转运;尼泊金酯类对脂代谢的影响主要表现为对脂肪分化与脂肪因子分泌相关基因的影响。KEGG通路富集分析中,发现大量与生殖相关通路,主要包括两大类:一类与生殖相关激素的合成、分泌及活性有关;另一类则主要与卵巢发育有关。另外,还发现了大量与神经突触信号传递、突触导向、突触可塑性以及神经网络形成等相关的通路,主要与尼泊金丁酯和尼泊金丙酯有关。尽管在尼泊金酯的生殖毒性方面已经开展了大量研究,但尼泊金酯对神经-行为学影响的数据资料还较少,特别是动物实验数据,亟需在该方面开展大量研究,进而对尼泊金酯进行更加全面的生态和健康风险评估。 展开更多

关键词 尼泊金酯 比较毒理基因组学数据库 综合毒性 毒性机制

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双酚S和双酚F对雄性生殖系统损伤信号通路的生物信息学分析及其实验验证

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作者 石雨 李景芝 +5 位作者 陈洪强 周诗梦 王娜 曹佳 尹俐 刘文斌 《吉林大学学报(医学版)》 北大核心 2025年第2期460-470,共11页

目的:通过生物信息学方法和实验验证,探讨新型双酚类污染物双酚S(BPS)和双酚F(BPF)诱导男性生殖系统损伤的信号通路。方法:生物信息学分析,从比较毒理基因组学数据库(CTD)筛选出与BPF和BPS相关的男性生殖系统疾病基因,并通过基因本体论(... 目的:通过生物信息学方法和实验验证,探讨新型双酚类污染物双酚S(BPS)和双酚F(BPF)诱导男性生殖系统损伤的信号通路。方法:生物信息学分析,从比较毒理基因组学数据库(CTD)筛选出与BPF和BPS相关的男性生殖系统疾病基因,并通过基因本体论(GO)的功能富集和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析,预测可能的信号通路及关键基因。采用细胞计数试剂盒8(CCK-8)法检测不同浓度(1×10^(-3)、1×10^(-2)、1×10^(-1)、1×10^(0)、1×10^(1)和1×10^(2)μmol·L^(-1))BPS和BPF作用下各组细胞活力;将TM3细胞分为对照组(0.1%DMSO)、不同剂量BPS和不同剂量BPF组,采用20、40和80μmol·L^(-1)BPS及BPF分别处理细胞72 h后,采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)和Western blotting法检测各组细胞中关键基因mRNA及蛋白表达水平。结果:生物信息学分析,通过CTD筛选出的分别与BPS及BPF相关的男性系统疾病基因数为507及447个。GO富集分析,筛选出的基因主要富集于生殖系统发育和生殖结构发育等生物过程(BP)。KEGG通路分析,这些基因主要富集于磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(PI3K/AKT)、缺氧诱导因子1(HIF-1)和细胞衰老等信号通路(P<0.001)中。实验验证,与对照组比较,1×10^(2)μmol·L^(-1)BPF和BPS组细胞活力明显降低(P<0.05),1×10^(-3)~1×10^(1)μmol·L^(-1)BPF和BPS组细胞活力无明显变化,差异无统计学意义(P>0.05)。BPS处理后,与对照组比较,低、中和高剂量BPS组细胞中PI3K、AKT、缺氧诱导因子1α(HIF-1α)及CREB结合蛋白(CBP)mRNA表达水平降低(P<0.05),PI3K蛋白表达水平降低(P<0.05),B细胞淋巴瘤2(Bcl-2)相关X蛋白(Bax)蛋白表达水平升高(P<0.05),丝氨酸蛋白酶肽酶抑制因子B支成员10(SERPINB10)mRNA表达水平升高(P<0.01);中和高剂量BPS组细胞中Bax及细胞纤毛内转运同源蛋白80(IFT80)mRNA表达水平升高(P<0.05);低和高剂量BPS组细胞中Bcl-2 mRNA及蛋白表达水平降低(P<0.05);低和中剂量BPS组细胞中附加性梳基因2(ASXL2)mRNA表达水平降低(P<0.01)。BPF处理后,与对照组比较,低、中和高剂量BPF组细胞中Bcl-2、HIF-1α及染色体结构维持蛋白质1B(SMC1B)mRNA表达水平降低(P<0.05),IFT80 mRNA表达水平升高(P<0.01),Bax蛋白表达水平升高(P<0.01);低和高剂量BPF组细胞中PI3K、AKT及环指蛋白130(RNF130)mRNA表达水平降低(P<0.05);中剂量组BPF细胞中CBP mRNA表达水平降低(P<0.05),RNF130 mRNA表达水平升高(P<0.05);高剂量BPF组细胞中PI3K和Bcl-2蛋白表达水平降低(P<0.05)。结论:BPF和BPS可通过PI3K/AKT以及HIF-1信号通路产生生殖细胞毒性,损害男性生殖健康,RNF130和SMC1B可能是其诱导生殖毒性的重要靶点。 展开更多

关键词 双酚S 双酚F 比较毒理基因组学数据库 男性生殖损伤 睾丸间质细胞

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应用比较毒理基因组学数据库解析棉酚对动物机体的毒性作用机制 被引量：1

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作者 孔伟帅 刘娟 +1 位作者 邓中原 刘岩 《毒理学杂志》 CAS 2023年第2期121-127,136,共8页

目的 利用生物信息学方法分析棉酚(gossypol)及其衍生物醋酸棉酚(gossypol acetic acid)诱导的差异基因和涉及的信号通路,解析棉酚对动物机体的毒性作用机制,为开发减毒棉酚类新药物提供思路。方法 利用比较毒理基因组学数据库(Comparat... 目的 利用生物信息学方法分析棉酚(gossypol)及其衍生物醋酸棉酚(gossypol acetic acid)诱导的差异基因和涉及的信号通路,解析棉酚对动物机体的毒性作用机制,为开发减毒棉酚类新药物提供思路。方法 利用比较毒理基因组学数据库(Comparative Toxicogenomic Database, CTD)筛选棉酚及其衍生物(醋酸棉酚)诱导的差异基因,分析两者诱导的共同差异基因、差异基因间相互作用网络、差异基因的KEGG通路,利用网络毒理学方法对分析结果进行验证。结果 CTD筛选得到棉酚及其衍生物(醋酸棉酚)诱导的差异基因115个,两者共同诱导的差异基因2个。基因相互作用网络分析与KEGG分析得出在差异基因中,CYCS、CASP3和BCL2L1有较多交互基因,介导多种细胞凋亡通路。以神经毒性为例,网络毒理学验证得出棉酚及其衍生物通过诱导CYCS、CASP3和BCL2L1等差异基因的表达引起对机体的毒作用。结论 本次基于2022年2月更新的CTD所开展的生物信息学分析得出,棉酚类物质的毒性作用主要是通过线粒体依赖性细胞凋亡途径实现的,即棉酚及其衍生物诱导Bcl-2基因家族表达下调、Caspase基因家族表达上调进而促进细胞凋亡从而起到毒性作用。 展开更多

关键词 棉酚 醋酸棉酚 比较毒理基因组学数据库 Caspase 线粒体依赖性细胞凋亡通路

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定量蛋白质组学检测技术进展 被引量：1

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作者 刘兴凤 李洪 《泸州医学院学报》 2005年第6期567-569,共3页

关键词 比较蛋白质组学 定量技术 技术进展 检测 基因组表达 表达差异 不同状态 组织表达 复杂体系 数据库

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基于CTD数据库的双酚A及其衍生物双酚F和双酚S的生物信息学分析 被引量：1

5

作者 刘福志 朱丹丹 +3 位作者 陈扬佳 邓锂峰 肖默 涂卓特 《毒理学杂志》 CAS CSCD 2022年第5期442-447,455,共7页

目的 利用生物信息学技术分析双酚A(bisphenol A, BPA)及其衍生物双酚F(bisphenol F, BPF)、双酚S(bisphenol S, BPS)共同影响的关键信号通路及可能的机制,为BPA及其衍生物BPF、BPS相关研究提供一定的线索和思路。方法 利用比较毒理基... 目的 利用生物信息学技术分析双酚A(bisphenol A, BPA)及其衍生物双酚F(bisphenol F, BPF)、双酚S(bisphenol S, BPS)共同影响的关键信号通路及可能的机制,为BPA及其衍生物BPF、BPS相关研究提供一定的线索和思路。方法 利用比较毒理基因组学数据库(CTD),筛选BPA及其衍生物BPF、BPS共同影响的hub基因,使用可视化和Hipolt在线工具对hub基因进行通路分析,筛选关键基因。结果 获得BPA及其衍生物BPF、BPS共同影响的50个hub基因,其中EGFR基因Degree最高为22。GO和KEGG富集分析,得到具有统计学意义的差异GO条目140个(P<0.05),分别为生物学途径(biological processes, BP)有119个,细胞组分(cellular components, CC)有5个,分子功能(molecular function, MF)有16个,其中BP间有较多交互基因,如EGFR、ESR1和CAV1等。KEGG分析中具有统计学意义差异最高的2条通路,包括膀胱癌(P=3.40×10^(-6))和甲状腺癌(P=5.21×10^(-5)),并且膀胱癌信号通路主要受到EGFR和CDK4等基因的调控。结论 本次基于2021年4月更新的CTD数据库所开展的生物信息学分析提示,BPA及其衍生物BPF、BPS共同暴露可能引起关键基因EGFR改变,EGFR可能通过成纤维细胞增殖影响膀胱癌的发生发展。 展开更多

关键词 双酚A 双酚F 双酚S 比较毒理基因组学数据库 生物信息学分析

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生物信息学在医学上的应用及其社会意义 被引量：11

6

作者 胡德华 方平 《湖南医科大学学报（社会科学版）》 1999年第1期75-79,共5页

本文在介绍生物信息学及其分支学科的基础上 。

关键词 生物信息学 人类基因组计划 人类基因组研究 数据库 比较基因组学 基因组信息学 分离和鉴定 基因药物 蛋白质组 遗传病

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生物信息学及其研究现状

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作者 田云 卢向阳 +1 位作者 彭丽莎 徐锋 《生命科学研究》 CAS CSCD 2002年第S2期153-158,共6页

生物信息学是采用计算机技术和信息论方法研究生命科学中各种生物信息的表达、采集、储存、传递、检索、分析和解读的科学,是现代生命科学与信息科学、计算机科学、数学、统计学、物理学、化学等学科相互渗透而高度交叉形成的一门新兴... 生物信息学是采用计算机技术和信息论方法研究生命科学中各种生物信息的表达、采集、储存、传递、检索、分析和解读的科学,是现代生命科学与信息科学、计算机科学、数学、统计学、物理学、化学等学科相互渗透而高度交叉形成的一门新兴前沿学科.对生物信息学的起源、研究内容、研究热点及应用等进行了综述,并展望了其今后的发展前景. 展开更多

关键词 生物信息学 蛋白质组学 生物芯片 生物计算机 生物学数据库 比较基因组学 功能基因组学

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“大数据”预测分析与三丁基锡暴露有关疾病

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作者 刘敏 张纪亮 +3 位作者 张春暖 齐茜 崔伟 冯海洋 《中国环境科学》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2018年第7期2746-2750,共5页

通过毒理学"大数据",挖掘三丁基锡(TBT)潜在的生物影响信息,预测分析TBT暴露与人类相关疾病的关系.通过比较毒理组学数据库(CTD)搜集到488个和TBT具有相互作用的基因.基因相互作用网络图显示TP53拥有相关联基因最多,处于中心... 通过毒理学"大数据",挖掘三丁基锡(TBT)潜在的生物影响信息,预测分析TBT暴露与人类相关疾病的关系.通过比较毒理组学数据库(CTD)搜集到488个和TBT具有相互作用的基因.基因相互作用网络图显示TP53拥有相关联基因最多,处于中心地位;其次是ESR1和FN1.CTD分析与TBT相关的疾病,发现前10类疾病分别是癌症、神经系统疾病、心血管疾病、泌尿生殖系统疾病(女)、消化系统疾病、代谢疾病、泌尿生殖系统疾病(男)、内分泌系统疾病、免疫系统疾病、呼吸道疾病.KEGG通路和DAVID基因功能注释分析,发现TBT不仅和代谢性疾病有较高的关联性,其相互作用基因在糖代谢途径上亦有较密集的基因功能注释.PASS的活性预测也发现TBT可能影响多种与糖代谢相关的酶生物活性.这提示TBT对糖代谢相关疾病的影响应引起人们的注意. 展开更多

关键词 三丁基锡 比较毒理组学数据库(ctd) 预测毒理学 疾病

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基于毒理基因组学的PBDE-209和镉联合毒性效应研究

9

作者 王立新 王英雪 +3 位作者 郑苗苗 崔建升 李珊 黄飞宇 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期2013-2023,共11页

多污染物引发的联合毒性是环境污染物风险评价中的重要问题之一,然而此类研究相对不足.多溴联苯醚和重金属镉可在多种环境介质中共存,虽对其各自单独暴露所产生的毒性已有相对明确的认识,但对二者联合毒性效应及其分子机制的探索仍十分... 多污染物引发的联合毒性是环境污染物风险评价中的重要问题之一,然而此类研究相对不足.多溴联苯醚和重金属镉可在多种环境介质中共存,虽对其各自单独暴露所产生的毒性已有相对明确的认识,但对二者联合毒性效应及其分子机制的探索仍十分有限.生物信息学的发展为污染物的健康效应研究提供了一种新的思路.为此,本研究基于比较毒理基因组学数据库(CTD)分析了十溴联苯醚和镉在单独或共同暴露下所影响的基因和相关疾病,推测两种污染物对胎儿红系造血过程产生的潜在影响,并进一步整合外源红系细胞基因表达数据库中的基因芯片确证二者共同影响的基因集合.同时,通过对这些基因集合进行生物学过程和信号通路富集分析,筛选出潜在的靶基因JAK3和AKT2,并在无显著细胞毒性的暴露条件下,通过体外细胞实验验证了十溴联苯醚和镉对这两个靶基因表达的干扰.本研究结果可为预防多溴联苯醚和重金属的联合暴露风险提供一定的科学依据,同时,CTD数据库和外源特定疾病发生发展相关基因表达数据库联合使用,并结合传统毒理学研究手段的评价模式,可为污染物的共同暴露与特定疾病的相关性及分子机理的探索在研究思路和技术手段上提供参考. 展开更多

关键词 十溴联苯醚 镉 比较毒理基因组学数据库 联合毒性 红系造血

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计算系统毒理学:形成、发展及应用 被引量：11

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作者 李杰 李柯佳 +2 位作者 张臣 彭邱鹏 唐赟 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第19期1751-1760,共10页

系统生物学的发展为传统毒理学的研究提供了新机遇,逐步形成了系统毒理学.计算系统毒理学旨在整合毒理组学实验数据,构建多水平、多尺度的预测模型,定量评估化合物的安全性.目前已经发展了静态网络分析预测、动态网络模拟和有害结局路... 系统生物学的发展为传统毒理学的研究提供了新机遇,逐步形成了系统毒理学.计算系统毒理学旨在整合毒理组学实验数据,构建多水平、多尺度的预测模型,定量评估化合物的安全性.目前已经发展了静态网络分析预测、动态网络模拟和有害结局路径等几种研究方法.虽起步不久,但在全面理解毒理学机制、发现新的生物标志物及化合物安全性综合评估等方面已表现出良好的应用前景.本文主要综述了计算系统毒理学的诞生背景、数据资源、研究方法、应用领域及未来展望. 展开更多

关键词 系统毒理学 组学 数据库 计算方法

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双酚A致雄性生殖损害毒性通路的富集分析及关键凋亡信号通路的实验研究 被引量：5

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作者 袁文博 刘文斌 +3 位作者 陈洪强 柴子力 张光辉 曹佳 《第三军医大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期38-44,共7页

目的探讨低剂量双酚A(bisphenol A,BPA)暴露导致的雄性生殖损伤中可能涉及的关键毒性通路。方法利用比较毒理基因组学数据库(Comparative Toxicogenomics Database,CTD)筛选BPA毒性相关基因,对其进行功能富集,探索可能的作用通路,确认... 目的探讨低剂量双酚A(bisphenol A,BPA)暴露导致的雄性生殖损伤中可能涉及的关键毒性通路。方法利用比较毒理基因组学数据库(Comparative Toxicogenomics Database,CTD)筛选BPA毒性相关基因,对其进行功能富集,探索可能的作用通路,确认相关通路中的关键基因。采用终浓度为0(DMSO对照组)、20、40、80μmol/L BPA处理小鼠精原细胞株GC-2细胞72 h,观察细胞形态并检测凋亡发生率,采用RT-qPCR和Western blot检测关键基因mRNA和蛋白表达水平。结果通过对CTD数据库中BPA相关的疾病进行筛选,得到1460个相关基因,GO富集分析发现这些基因在生殖系统发育、生殖结构发育等分子生物过程中有明显富集,KEGG富集分析发现其在HIF-1和PI3K-Akt等信号通路中有明显富集(P<0.01)。可视化分析后得到通路上的关键基因分别为HIF-1α、PKC、P300/CBP以及PI3K、JAK、P53、BCL-2。BPA染毒GC-2细胞,发现凋亡率上升,且存在剂量-效应关系(P<0.05)。与对照组相比,染毒组PI3K和JAK的mRNA表达下调,P53和BCL-2上调(P<0.05);PI3K和BCL-2的蛋白水平下调,P53则上调(P<0.05)。结论PI3K-Akt信号通路在低剂量BPA暴露致GC-2细胞凋亡过程中可能发挥重要作用。 展开更多

关键词 双酚A 比较毒理基因组学数据库 GC-2细胞 细胞凋亡 PI3K-AKT信号通路 男性泌尿生殖系统疾病

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