基于单细胞转录组探讨新型冠状病毒感染后慢性疲劳综合征与炎症反应、氧化应激、细胞凋亡之间分子机制及其潜在干预中药预测

目的 通过分析新型冠状病毒感染后（简称“新冠后”）慢性疲劳综合征（chronic fatigue syndrome,CFS）患者与正常受试者的单细胞转录组数据,探讨新冠后CFS与炎症反应、氧化应激和细胞凋亡之间的分子机制,并预测调控关键基因的潜在中药,为治疗新冠后CFS提供理论支持。方法 使用R语言4.2.1中的“Seurat”包处理新冠后CFS患者与正常受试者的外周血单细胞测序数据,“CellChat”包进行细胞通讯分析,“scMetabolism”包评估细胞代谢特征,综合5种算法（AddModuleScore、AUCell、UCell、singscore和ssGSEA）计算新冠后CFS患者与正常受试者中5种免疫细胞炎症反应、氧化应激和细胞凋亡评分,并比较两者间的差异。使用“scCODE”包鉴定各类免疫细胞在正常受试者与新冠后CFS患者之间的差异表达（differential expression,DE）基因。Upset图分析得到新冠后CFS炎症反应相关基因（inflammatory response related genes,IRGs）、氧化应激相关基因（oxidative stress related genes,OSRGs）和细胞凋亡相关基因（apoptosis related genes,ARGs）。使用“ClusterProfiler”包分别对IRGs、OSRGs、ARGs进行基因本体生物学过程（gene ontology biological process,GOBP）富集分析。基于STRING数据库及Cytoscape软件构建“IRGs-OSRGs-ARGs”分子交互复杂网络,使用cytoHubba插件筛选关键基因。利用COREMINE数据库预测调控关键基因的中药,并通过古今医案云平台统计中药的性味归经、药物功效分类。结果 共鉴定出5种免疫细胞,分别为B细胞、CD4⁺ T细胞、CD8⁺ T细胞、NK细胞和单核细胞。相比于正常受试者,新冠后CFS患者的细胞通讯更为丰富且强度更大,两者之间并无明显差异的细胞代谢特征。新冠后CFS患者中各类免疫细胞的炎症反应、氧化应激和细胞凋亡评分普遍高于正常受试者。共得到33个IRGs、17个OSRGs和54个ARGs。“IRGs-OSRGs-ARGs”分子交互网络显示,IRGs、OSRGs和ARGs之间存在密切联系,最后鉴定出8个关键基因。干预中药药性以寒为主,温、平次之;药味以苦、辛、甘为主;归经以肝、脾、肺为主;功效分类以补虚药（甘草、人参等）、清热药（黄芩、鱼腥草等）、活血化瘀药（郁金、丹参等）为主。结论 新冠后CFS患者存在异常的炎症反应、氧化应激和细胞凋亡状态,且三者之间密切关联。8个关键基因（TNF、BCL2、CTNNB1、CXCL8、IFNG、HIF1A、MCL1、CYCS）可能是新冠后CFS的潜在治疗靶标。临床治疗新冠后CFS应注重补虚药、清热药及活血化瘀等药物的配伍使用。     

基于生物信息学探讨胃癌相关基底膜基因及中药预测

目的 探究胃癌患者的基底膜差异基因之间以及与预后的相关性,并预测调控差异基因表达的中药,通过统计分析中药的性味归经、药物分类为中医药治疗胃癌提供理论支持,有利于后续中医药开发及中西医联合治疗策略的制定。方法 下载TCGA数据库中胃癌患者的转录组数据,通过检索文献获取基底膜相关基因并筛选、分析其在胃癌的表达量及共表达情况,并对差异基因进行基因本体（gene ontology,GO）功能富集分析、京都基因与基因组百科全书（Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG）通路富集分析和疾病本体（disease ontology,DO）富集分析。通过GEPIA数据库对差异倍数大的基底膜差异基因进行预后分析,再通过CTD数据库查找对基因有调控作用的化学成分。应用COREMINE数据库查找相关中药,并通过古今医案云平台统计高频中药的性味归经、药物分类。结果 共筛选出15个与预后相关的基底膜基因,根据参考文献筛选出45种化学成分,得到高频中药为茶树根、姜皮、干姜、丹参、人参等;药性以平、温为主;药味以甘、苦为主;归经以脾、肺、肝经居多;以补虚药、收涩药、清热药、活血化瘀药、理气药、化痰止咳平喘药为主。结论 通过生物信息学分析得出胃癌相关基底膜基因及对应的高频中药,为治疗胃癌的中药新药开发及中医药理论的微观挖掘提供思路。     

多组学分析揭示溃疡性结肠炎缓解期脾虚湿困证与活动期湿热阻滞证间的潜在分子机制及靶向中药预测

目的 综合分析溃疡性结肠炎（ulcerative colitis,UC）相关scRNA-seq和RNA-seq数据集,探讨UC缓解期脾虚湿困证与活动期湿热阻滞证间的潜在分子机制,并挖掘潜在干预中药。方法 运用差异基因表达分析和韦恩图鉴定出UC缓解期脾虚湿困证和活动期湿热阻滞证相关基因及两者间的对话基因。通过京都基因与基因组百科全书（Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG）、基因集变异分析（gene set variation analysis,GSVA）及Spearman相关性分析深入探讨对话基因参与的生物过程及潜在功能。通过单细胞转录组分析探讨UC缓解期与活动期的差异情况及对话基因在其中的作用。基于循环算法构建UC缓解期脾虚湿困证向活动期湿热阻滞证发生发展的风险预测模型。运用外部数据集、动物实验与实时定量聚合酶链反应（real-time quantitative polymerase chain reaction,RT-PCR）进一步验证对话基因的表达情况。借助SoFDA数据库构建“基因-中医症状/现代医学症状”网络;借助TCMIP和COREMINE数据库预测对话基因的潜在靶向中药。结果 鉴定出31个UC缓解期脾虚湿困证相关基因,其主要富集在代谢相关途径;鉴定出160个UC活动期湿热阻滞证相关基因,其主要富集在炎症免疫相关途径。鉴定出22个UC缓解期脾虚湿困证与活动期湿热阻滞证之间的对话基因,上调对话基因与炎症免疫相关途径呈显著相关性,下调对话基因与代谢途径呈显著相关性。单细胞转录组分析显示,相比于正常对照及UC缓解期,UC活动期中B细胞占比上调;B细胞在UC活动期湿热阻滞证中作用贡献较大,而在UC缓解期脾虚湿困证中的作用贡献较小;UC活动期B细胞的受体信号通路活性明显高于UC缓解期;上调的对话基因CD55在B细胞中表达水平较高,CD55⁺B细胞与CD55⁻B细胞之间存在差异的细胞通讯及细胞代谢水平。6个风险预测基因（CD55、PCSK1、SERPING1、ACAT1、SLC26A2、HMGCS2）可以较为准确预测UC缓解期脾虚湿困证向UC活动期湿热阻滞证发展,动物实验及RT-PCR验证了其表达水平。通过数据库检索得到人参、黄芪、枸杞子等45味潜在靶向中药。结论 鉴定出22个关键对话基因,它们可能通过影响炎症免疫和代谢相关途径诱导UC缓解期脾虚湿困证向UC活动期湿热阻滞证发展。B细胞在UC缓解期脾虚湿困证向活动期湿热阻滞证发生发展过程中发挥重要作用。CD55可能通过影响炎症免疫和代谢相关途径,促进B细胞活性,从而促进UC缓解期脾虚湿困证向活动期湿热阻滞证发展。22个关键对话基因与UC相关中医症状和现代医学症状关联密切。     

国家专利中药复方治疗癫痫用药规律分析

目的:基于数据挖掘技术研究国家专利文献中治疗癫痫中药复方的用药规律，为癫痫药物新药研发及临床治疗提供指导。方法:通过国家知识产权局和中国知网专利数据库收集治疗癫痫的中药复方专利，应用IBM SPSS Statistics 25.0、IBM SPSS Modeler 18.0和Excel软件对其进行用药频次、性味归经、关联规则和聚类分析等数据分析，获取用药规律及核心配伍结构。结果:纳入中药复方专利401首，涉及中药840味；单味中药石菖蒲(162次，40.40%)、天麻(146次，36.41%)、全蝎(123次，30.67%)出现频率位居前3;高频药物主要归脾、心、肝经，药味以甘、辛、苦为主，药性以寒、温、平为主，其中，安神药和熄风止痉药比例最高，聚类分析分为6类。结论:临床治疗癫痫应多注重熄风止痉、安神开窍、理气化痰药物的配伍应用，辅以补虚扶正、活血化瘀、平肝潜阳等药物；选方可以二陈汤、定痫丸、钩藤饮、至宝丹、白金丸等方剂进行辨证化裁。