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近日,南方医科大学附属珠江医院谭盛教授联合湘雅博爱康复医院曾年菊教授通过使用生物信息学方法来分析和监测相关蛋白的相互作用,确定IBD和IS病理生理学中涉及的关键蛋白质和生物调节途径,研究结果以《基于缺血性卒中和炎症性肠病相关的蛋白质-蛋白质相互作用网络探索缺血性卒中的核心机制》(Exploring the hub mechanisms of ischemic stroke based on protein-protein interaction networks related to ischemic stroke and inflammatory bowel disease)为题在Scientific Reports上在线发表。

[Hu W, Li P, Zeng N, Tan S. Exploring the hub mechanisms of ischemic stroke based on protein-protein interaction networks related to ischemic stroke and inflammatory bowel disease. Sci Rep. 2023 Jan 31;13(1):1741. doi: 10.1038/s41598-023-27459-w. PMID: 36720935; PMCID: PMC9887582.]
缺血性卒中(IS)是最常见的脑血管疾病,具有高发病率、致残率、复发率及死亡率四大特征,给患者家庭和社会带来沉重的医疗和经济负担。因此,找出IS的病因和潜在分子机制对IS的早期诊断、预防性治疗和精确治疗至关重要。以往几项研究已经确定了与IS相关的基因,还报道了几种与卒中相关的遗传性疾病,其中炎症性肠病(IBD)是一种涉及回肠、直肠和结肠的肠道特发性炎症性疾病,其发病率和患病率在亚洲,南美等发展中国家急剧上升。近年来,IS和IBD相互作用的临床试验报道越来越多,广泛的细胞和生化模型系统获得的蛋白质相互作用数据可构建IS和IBD相关蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络。PPI网络分析可用于识别IS的潜在生物学途径,参与筛选IS-IBD相关的候选基因。
研究者利用NHGRI-GWAS数据库(https://www.ebi.ac.uk/gwas/)搜索并下载关键词IS和IBD相关的数据。GWAS数据均来自不同人群,与GWAS相关的IS研究人群超过2951164人,与GWAS相关的IBD研究人群超过640515人。研究者使用Microsoft Office Excel对数据进行基本处理,并使用STRINGdb v11.5包构建由基因和蛋白质编码的PPI网络,利用Cytoscape v3.7.1构建PPI网络。
研究者使用在线网络工具STRINGdb和Cytoscape软件平台,通过对NHGRI-GWAS下载的IS和IBD两组数据集进行生物信息学分析,在鉴定的818个基因中选择589个基因构建包含587个节点和366条边缘的PPI网络复合体(图1),鉴定了由40个枢纽基因组成的核心蛋白相互作用网络,并确定细胞因子和白细胞介素相关信号通路、剪接体、泛素-蛋白酶体系统、血栓和抗凝信号通路与IS和IBD密切相关。

图1
此外,我们还利用数据独立采集质谱(data-independent acquisition mass spectrometry, DIA-MS) 检测了8个样本中差异蛋白表达,这也表明免疫系统、信号转导和止血相关通路是关键的信号通路。
“这些发现可以显著提高我们对IS和IBD中潜在分子相关事件的理解。此外,这些候选基因和通路可以作为两种状态的预测和治疗靶点。”
谭盛教授
南方医科大学附属珠江医院
谭盛 主任医师
南方医科大学附属珠江医院
医学博士、主任医师、副教授、博士研究生导师。
专业特长:主要从事脑血管病、神经系统免疫源性疾病(如系统性红斑狼疮脑病、神经白塞氏病、多发性硬化、肌炎、皮肌炎等)、神经系统疑难杂症及脑血管疾病、神经系统免疫性疾病的临床治疗与研究,尤其擅长神经危重症的诊断与救治,其技术处于省内先进水平。
学术介绍:广东省神经科学学会神经生物物理分会第一届理事会副主任委员、广东省脑发育与脑病防治学会副主任委员、广东省预防接种异常反应调查诊断专家组成员。

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