基于皮肤组织转录组学和蛋白质组学测序揭示影响羊毛性状的关键基因（英文）

目的 羊毛是高档纺织原料,羊毛的物理性质直接关系到羊毛品质。本研究旨在挖掘影响羊毛性状的基因,探索影响羊毛性状的复杂分子机制。方法 本研究选取萨福克羊和小尾寒羊各3只作为试验样本,取背部皮肤组织,采用转录组学（RNA-seq）和蛋白质组学测序分析造成羊毛性状差异的基因、蛋白质及相关信号通路。结果 转录组测序表明：测序完成后,共得到230 406 674个原始数据和222 049 370个干净数据,其中Q20碱基百分比为99.9%以上,Q30碱基百分比为98%以上。以差异倍数FC≥1.4或FC≤0.714且P<0.05作为标准,由此筛选出1 213个差异表达基因（DEGs）,其中萨福克羊与小尾寒羊相比,上调基因有644个,下调基因有569个。GO富集发现中间丝、钙离子结合、角蛋白丝显著富集,表明其可能与羊毛性状相关。KEGG富集发现,影响羊毛性状的信号通路可能是ECM-受体相互作用。蛋白质组测序表明：以差异倍数FC≥1.4或FC≤0.714且P<0.05作为标准,由此筛选出99个差异表达蛋白（DEPs）,其中萨福克羊与小尾寒羊相比,上调蛋白有47个,下调蛋白有52个。GO富集...     

基于RNA-Seq技术分析江西豆豉对肠上皮细胞基因差异表达的影响

目的：基于RNA-Seq研究江西传统特色豆豉与肠上皮细胞的相互作用。方法：Caco-2细胞与豆豉水提样共孵育后,采用RNA-Seq筛选差异表达基因,进行KEGG、GO和PPI网络分析。结果：筛选差异表达基因17 892个,其中显著性240个,含上调表达125个、下调表达115个。KEGG功能注释215个信号通路,主要富集在新陈代谢、免疫系统、细胞调控、细胞粘附等类别。GO分析主要涉及免疫应答、细胞结构及功能调控、营养素代谢、神经传导及激素分泌调节等生物学过程。PPI网络分析在STRING数据库内有效注释的204个基因编码的蛋白互作,其中IL8、VCL、NFKBIA等节点度较高。结论：江西传统特色豆豉可引起肠上皮细胞多类基因差异表达,为阐明豆豉对肠道健康作用的分子机制提供科学依据。     

感染球孢白僵菌的家蚕免疫应答差异表达基因分析

【目的】筛选家蚕Bombyx mori应对白僵菌Beauveria bassiana侵染的应答基因, 以进一步研究家蚕抵御真菌侵染的分子机制。【方法】采用新一代Solexa高通量测序技术对感染白僵菌及未感染白僵菌的对照组家蚕进行了测序分析, 筛选差异表达基因; 结合生物信息学工具分析差异表达基因的功能注释、 分类及涉及的信号通路等; 应用荧光定量PCR技术验证10个基因的差异表达。【结果】通过测序和生物信息学分析共获得377个差异表达基因, 其中表达上调基因236个, 下调基因141个; KEGG通路分析表明, 各通路中既有表达上调的基因, 也有下调基因; 12个上调基因、 26个下调基因参与3个显著性富集的KEGG通路, 即核糖体、 氨酰tRNA生物合成和剪接体通路。定量PCR与测序结果显示, 溶菌酶、 热激蛋白、 谷胱甘肽S-转移酶、 肽聚糖识别蛋白等与免疫应激相关的蛋白基因均呈现表达上调。【结论】本研究筛选获得的差异表达基因, 特别是上调表达的基因可能与家蚕应对白僵菌侵染的应答机制有关, 其中与免疫应激相关的蛋白基因如溶菌酶、 热激蛋白、 谷胱甘肽S 转移酶、 肽聚糖识别蛋白基因等可能直接参与了家蚕对白僵菌的免疫识别和防御, 研究结果为从分子水平阐明家蚕抵御真菌侵染的防御机制和白僵菌对家蚕的致病机理提供新的依据。     

ER/PR阳性和阴性乳腺癌的定量蛋白质组学和生物信息学比较研究

目的:建立雌/孕激素受体(ER/PR)阴性和阳性乳腺癌的蛋白质表达谱,寻找ER/PR阴性和阳性乳腺癌中差异表达蛋白,为乳腺癌患者提供新的预后预测指标和治疗新靶点。方法:应用蛋白质组学i TRAQ技术建立ER/PR阳性和阴性乳腺癌的蛋白质差异表达谱,鉴定两组乳腺癌的差异表达蛋白,对部分差异表达蛋白进行生物信息学分析,包括蛋白功能注释和分类GO分析和KEGG通路分析。结果:应用i TRAQ蛋白质组学技术对乳腺癌组织进行了蛋白组学分析,鉴定出ER/PR阳性和阴性组间有差异表达的蛋白4999种,以ER/PR阳性:ER/PR阴性≥3为上调标准,确定ER/PR阳性组上调蛋白101种。以ER/PR阳性:ER/PR阴性≤0.5为下调标准,ER/PR阳性组下调蛋白122种。GO分析结果显示ER/PR受体阴性和阳性乳腺癌的差异表达蛋白的分子功能、生物过程、细胞定位较为复杂,并且在上调蛋白和下调蛋白上存在分布差异。KEGG通路分析发现部分差异表达蛋白涉及201条信号通路。结论:ER/PR阳性和阴性乳腺癌间存在差异表达蛋白,这些蛋白涉及复杂的分子功能、生物过程和信号通路。     

禽致病性大肠杆菌pagP基因缺失株相关毒力基因的RNA-Seq分析

本研究为筛选禽致病性大肠杆菌pagP基因缺失后表达量变化的相关毒力基因,对禽致病性大肠杆菌AE17及pagP基因缺失株进行RNA-Seq测序,从中筛选出与毒力相关的差异基因并对其表达量的变化进行GO和KEGG分析。以|Fold-change|≥2且FDR≤0.05为条件从测序结果中筛选得到372个差异表达基因,其中339个基因表达上调,33个基因表达下调。GO功能分类结果显示差异基因主要集中在物质跨膜运输、转Class录调控以及生物膜的形成等功能注释;KEGG数据库显示,差异表达基因主要富集在鞭毛装配、双组分系统、脂多糖的生物合成以及ABC转运蛋白等通路。pagP基因缺失会引起相关毒力基因表达量的变化,根据RNA-Seq测序结果筛选出7个对APEC具有重要作用的毒力基因,为深入研究APEC的致病机理提供依据。     

鸭肠炎病毒感染鸭脾脏的转录组分析

为探明鸭肠炎病毒(Duck enteritis virus,DEV)感染鸭脾脏的转录组情况,本研究以DEV GZ株经腿部肌肉接种50d鸭,于接种后66h采集鸭脾组织样本,提取总RNA,采用Illumina HiSeq 2000TM对试验组和对照组样品进行测序,筛选DEV感染鸭脾脏组织的差异表达基因,对其进行生物信息学GO功能分类和KEGG信号通路分析。结果显示,差异表达基因共511个,其中表达上调312个,表达下调199个。GO功能分类结果显示,差异表达基因主要涉及氧运输、整合素活化、补体激活等生物学过程,胞外区、血红蛋白复合物、细胞外间隙等细胞组分,氧转运活动、氧结合、核糖体的结构成分等分子功能。KEGG分析表明这些差异表达基因参与ECM受体相互作用、核糖体、CAMs、JAK-STAT信号通路、细胞因子和细胞因子受体相互作用、PPAR信号通路、神经活性配体/受体相互作用信号通路。本研究为深入探究DEV与鸭脾脏组织互作、宿主抗病机制及相关功能基因的筛选奠定了基础。     

亚急性梭曼染毒豚鼠颈部脊髓差异表达蛋白分析

目的：利用蛋白质组学技术研究亚急性梭曼染毒豚鼠颈部脊髓中的差异表达蛋白,探讨梭曼中毒影响的主要生物学通路,为其中毒诊断、治疗及预后提供重要生物标志物。方法：以雄性成年豚鼠为研究对象,连续14天每天1次对豚鼠背部皮下注射梭曼(0.2×LD₅₀)进行亚急性染毒;末次染毒后取颈部脊髓组织,利用蛋白质组学技术分析梭曼染毒组与对照组之间的差异表达蛋白;利用KEGG数据库对差异表达蛋白进行功能注释与通路富集分析;对重要通路中的差异蛋白进行功能分析与讨论。结果：豚鼠颈部脊髓组织中共鉴定出通过KEGG库注释的蛋白质数目为3 563个;采用主成分分析和偏最小二乘法分析表明,梭曼染毒后共有407个差异表达蛋白,其中276个蛋白质表达上调,131个蛋白质表达下调,这些差异蛋白主要与代谢、遗传信息处理、环境信息处理、细胞过程、组织系统、人类疾病相关;上调蛋白质主要富集于27个通路(P<0.05),下调蛋白质主要富集于8个通路(P<0.05);上调蛋白质的主要富集通路包括吞噬体、紧密连接、细胞外基质-受体相互作用、PI3K-Akt信号通路、JAK-STAT信号通路、补体和凝血级...     

慢性鼻-鼻窦炎伴鼻息肉基因表达谱的生物信息学分析

本研究从美国国立生物信息中心(NCBI)的子数据库基因表达数据库(GEO)中选择基因表达谱GSE36830数据集,采用GEO2R筛选正常钩突和鼻息肉组织之间的差异表达基因(DEGs),对关键通路和差异表达基因进行数据库挖掘和分析,经筛选后的差异表达基因采用戴维在线工具对其进行基因本体富集分析(GO)、京都基因和基因组百科全书(KEGG)分析,然后将DEGs导入String数据库进行蛋白质互作网络分析,绘制差异表达基因互作网络图,将其数据导入Cytoscape软件中,筛选网络中心节点和关键基因,分析关键子网络。共筛选出699个DEGs,其中475个基因为上调表达基因,224个基因为下调表达基因。在GO分析中,针对生物过程,上调的DEGs包括:炎症反应、免疫反应、细胞趋化性、炎症反应的正向调节和细胞的粘附等;下调的DEGs主要参与:唾液分泌、生物矿物组织发展、细胞氨基酸生物合成过程、视网膜内稳态及离子跨膜转运等。在KEGG分析中,上调的DEGs主要在参与造血细胞系、细胞因子-细胞因子受体相互作用、破骨细胞分化、趋化因子信号通路、癌症中的转录失调、哮喘、金黄色葡萄球菌感染等信号通路中富集,而下调的DEGs在唾液腺分泌及胆汁分泌信号通路中富集。差异表达基因互作网络图筛选出前10个关键基因:ITGAM、IL10、CD86、TLR8、ITGAX、CCL2、CCR7、SRC、EGF及ITGB2。本研究得到了一组鼻息肉差异表达基因的生物信息学分析结果,但仍需进一步用基础试验来验证。本文分析的结论为慢性鼻-鼻窦炎、鼻息肉的研究提供了新的研究方向,也为鼻息肉发病机制研究的思路提供了一定的建设性作用。     

鼻咽癌组织中基因差异表达及蛋白互作网络分析

目的:利用生物信息学方法从鼻咽癌组织基因芯片中筛选差异表达基因,并分析它们之间的互相作用。方法:利用R语言程序包等相关软件分析鼻咽癌组织和正常组织中差异表达的基因,并对其进行在线GO分析、KEGG富集分析及蛋白互作分析。结果:从25例鼻咽癌组织样本和3例正常组织对照样本中共分析出1103个差异表达基因,包括600个上调基因和503个下调基因(P0.05)。GO分析结果显示,差异表达基因在生物过程中显著富集,包括细胞分裂、DNA复制、G1/S有丝分裂细胞周期的转变和有丝分裂核分裂;在分子功能中,包括与蛋白质结合、与ATP结合、蛋白同二聚化活性、与DNA复制起点结合以及与受损的DNA结合;在细胞组分中,包括细胞质、核质、胞外体和船体中部。KEGG通路分析显示,差异表达基因在细胞周期、DNA复制、癌症途径、p53信号通路、错配修复、小细胞肺癌、卵母细胞减数分裂、氨基糖和核苷酸糖代谢、基部切除修复和人T淋巴细胞病毒(HTLV-Ⅰ)感染等信号通路中显著富集。在蛋白互作分析网络中筛选出10个节点度最高核心基因CDC45、MCM10、MCM3、MCM5、MCM2、CDC7、CDT1、CDC6、SMC2和NCAPG。结论:通过鼻咽癌组织和正常组织的对比筛选,发现多个基因表达发生变化,为相关临床研究提供了重要的信息基础。     

马立克病病毒pUL56蛋白对DF-1细胞免疫通路相关基因的转录调控研究

马立克病病毒（Marek’s disease virus,MDV）UL56基因编码α-疱疹病毒同源蛋白pUL56。为全面了解该病毒蛋白与宿主细胞的互作关系,本研究首先将表达红色荧光蛋白标记的MDV pUL56质粒转染鸡DF-1细胞系,瞬时表达蛋白的细胞经流式细胞术分选,富集阳性细胞群进行高通量测序及mRNA转录组分析。测序结果显示,表达pUL56的DF-1细胞存在914个差异表达基因,其中462个上调,452个下调。通过GO、KEGG和Reactome通路富集分析,发现富集的显著差异表达基因分布于先天性免疫反应、细胞因子产生等相关信号通路。在此基础上,随机选取了I型干扰素信号通路和促炎症细胞因子基因进行RT-qPCR验证,IFI6、IFIH1、CD83、HSP90AA1、IL-1β和IL-8L1基因的表达量均为上调,而IL-12β表达则下调,该结果与高通量测序相符。本研究提示pUL56作为非结构蛋白,可能对宿主细胞过程有广泛的调节作用。     

不同海拔饲育的麦洼牦牛肺脏组织转录组学分析

为了探讨牦牛适应高海拔低氧环境的基因表达特征与规律,对在高海拔（3 560 m）和低海拔地区（478 m）饲育4个月的2.5~3岁健康雄性麦洼牦牛肺组织进行转录组测序。转录组测序采用Illumina高通量测序平台(HiSeqTM2500/4000)进行,并以qRT-PCR验证差异表达基因的表达量。结果显示,高海拔组牦牛肺脏转录组平均每个测序样本得到约5.76亿条Clean Reads,低海拔组牦牛中得到约6.10亿条Clean Reads,比对到参考基因组上的Reads数分别占91.74%和91.28%以上,共发现了2 047个新转录本。低海拔组与高海拔组牦牛肺脏组织之间共有199个差异表达基因,其中含89个差异上调表达基因和110个差异下调表达基因。所得差异表达基因富集在297个GO条目和146个KEGG通路中,包含62个低氧适应相关的GO条目和35个低氧适应相关代谢通路。其中低氧适应相关GO条目在生物过程、细胞组成和分子功能三种类别中占比最多的分别为细胞粘附、蛋白复合物和钙离子结合。低氧适应相关KEGG通路中占比最多的为肿瘤坏死因子(TNF)信号通路,其次为低氧诱导因子1(HIF-1)信号通路。qRT-PCR验证结果显示,Ⅱ类人类白细胞抗原α链(HLA-DOA、HLA-DRA)、补体因子 (C2)和甘露糖结合凝集素相关丝氨酸蛋白酶1（MASP1）基因的表达量变化与转录组测序结果相符。本研究为全局和深入理解牦牛肺组织转录本表达对高海拔低氧的响应提供了有价值的切入点。     

桑树桑黄菌丝体和子实体基因差异表达分析

通过对桑树桑黄Sanghuangporus sanghuang菌丝体和子实体2个不同生长阶段的转录组进行分析,为研究桑黄子实体生长发育相关机制奠定基础。采用Illumina测序技术,对桑树桑黄菌株S23菌丝体和子实体2个不同生长发育阶段进行了全转录组测序。将转录组测序reads比对到参考序列上,菌丝体测序样本的reads比对率为82.89%;子实体测序样本的reads比对率为83%。基因差异表达分析显示,与菌丝体相比,子实体中显著上调表达基因为2 898个,显著下调表达基因为1 965个。经过Blast nr比对发现,桑黄菌在子实体阶段表达量上升的基因主要与各种氧化酶活性、疏水蛋白等相关;表达量下降的基因主要与糖类、氨基酸结合、运输等相关。基因本体（gene ontology,GO）富集分析表明,菌丝体及子实体两个阶段与跨膜转运相关的差异表达基因富集明显。代谢通路（pathway）富集分析表明,类固醇生物合成、精氨酸生物合成、丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase,MAPK）信号通路等差异基因富集明显。     

RNA-seq用于获得共轭亚油酸对贵妃鸡肌内脂肪代谢调控的关键基因

通过转录物组测序获得在贵妃鸡基础日粮中添加共轭亚油酸(CLA)对肌内脂肪代谢的差异表达基因,经生物信息学分析获得相关的信号通路及可能发挥重要作用的候选基因,为CLA对肌内脂肪沉积的分子机制奠定基础。本研究选用55日龄健康的贵妃鸡为试验动物,在基础日粮中添加CLA 0%、1%和2%,预饲期1周,正饲期6周。屠宰采集胸肌组织进行转录物组测序,对测序数据进行差异表达分析,差异表达基因GO功能和差异表达基因KEGG通路富集分析,筛选出与胸肌脂类代谢相关的差异表达基因,利用qRT-PCR对差异表达基因进行验证。结果显示,共获得1 065个差异表达基因,其中上调基因703个,下调基因362个。GO富集结果显示,差异表达基因主要富集在生物过程的细胞过程、单一生物过程、生物调节和代谢过程。KEGG信号通路富集显示,差异表达基因显著富集在黏着斑、不饱和脂肪酸生物合成、脂肪酸生物合成和类固醇生物合成等信号通路中,发现11个主要与肌内脂肪代谢相关的候选基因,分别是FADS1、FADS2、ELOVL5、ACOX2、SLC27A1、FABP5、LPL、LOC107050163、ENSGALG00000030996、ENSGALG00000005043和ENSGALG00000048882。并随机选取6个基因进行qRT-PCR验证,其相对表达量变化趋势与测序结果一致。本研究筛选到CLA影响贵妃鸡胸肌脂类代谢相关的差异表达基因,并对11个主要参与脂肪代谢相关的基因进行分析,为揭示CLA调控肌内脂肪沉积的分子机制奠定基础。     

小鼠精原细胞分化的蛋白质组学研究

对小鼠睾丸中未分化(Undifferentiated)和分化中(Differentiating)的两类精原细胞进行定量蛋白质组研究,探讨两类精原细胞蛋白质组的表达差异,探索与精原细胞分化相关的蛋白质。利用Thy1和c-Kit两个特异抗体结合的磁珠分选技术,分别将生后7 d雄性小鼠睾丸中的Thy1+细胞和c-Kit+细胞分别作为未分化和分化中的精原细胞分选出来,其中Thy1阳性细胞3组,c-Kit阳性细胞4组,分别代表了未分化精原细胞和分化中的精原细胞。采用高效液相色谱串联质谱方法(LC-MS/MS)分析两类细胞蛋白表达差异。并且对两类细胞的差异蛋白进行基因本体(Gene ontology,GO)功能注释、KEGG代谢通路和聚类分析。质谱分析共鉴定了3228种蛋白,其中有256种蛋白在两类细胞中表达差异。其中,差异蛋白的富集分析发现,在生物过程方面,注释结果显示差异蛋白主要在代谢过程(Primary metabolic process),细胞代谢过程(Cellular metabolic process),分子代谢过程(Macromolecule metabolic process)和氮化合物代谢过程(Nitrogen compound metabolic process)中富集;在细胞组分方面,蛋白主要富集在细胞(Cell part)、细胞内组分(Intracellular part)和细胞器(Intracellular organelle)中;在分子功能方面,鉴定到的蛋白主要参与蛋白结合(Protein binding)、核苷结合(Nucleotide binding)、水解酶活性(Hydrolase activity)和核酸结合过程(Nucleic acid binding)。基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)通路注释结果显示:88个蛋白质在KEGG通路分析数据库中有功能注释,共参与了18条代谢通路,其中,最主要的代谢通路是剪接体(Spliceosome)和泛素介导的蛋白水解作用(Ubiquitin mediated proteolysis)。获得小鼠睾丸中未分化和分化中的两类精原细胞蛋白质组表达谱,揭示精原细胞分化的蛋白质组的组成、筛选出差异蛋白。     

肾透明细胞癌Caki-1细胞系差异表达基因的生物信息学分析

目的比较肾透明细胞癌Caki-1细胞系与正常肾上皮细胞系ASE-5063中的差异表达基因（DEGs）,寻找潜在的肾透明细胞癌特异性分子标志物。 方法利用GEO数据库自带的GEO2R在线分析工具分析基因芯片GSE78179,将筛选出的DEGs分别导入Metascape、STRING以及Cytoscape进行综合分析并筛选出核心基因。最后使用FunRich等软件对筛选出的核心基因进行GO和KEGG富集分析。 结果共筛选出562个DEGs,其中上调基因345个,下调基因217个。进一步使用MCODE筛选出36个关键基因,GO功能分析发现这些基因与细胞粘附分子活性、趋化因子活性、细胞通讯和信号转导等密切相关;KEGG通路富集结果则表明差异基因主要集中在趋化因子信号通路、TNF信号通路以及NF-κB信号通路等多种与肿瘤相关的通路上。 结论运用生物信息学方法筛选出肾透明细胞癌Caki-1细胞系中DEGs,其中数个核心基因广泛参与多种肿瘤的病理进程,但尚未在肾透明细胞癌有相关研究报道,提示其可能是治疗肾透明细胞癌的潜在靶点。     

脂多糖调控对大鼠心脏微血管内皮细胞的转录组分析

目的探索脂多糖(LPS)对大鼠心脏微血管内皮细胞(rCMECs)转录组的调节作用。方法对照组(正常培养rCMECs),LPS组(100 ng/mL LPS处理6 h的rCMECs),每组进行3个生物学重复转录组测序。得到差异基因后,使用实时定量PCR对部分差异基因mRNA的表达进行验证。分别对上调和下调基因进行GO和KEGG富集,并对差异基因进行共表达网络分析。采用独立t检验进行统计学分析。结果LPS处理后,265个基因表达上调,118个基因的表达下调。前10个最显著上调基因为:Mt2a、Cyp7b1、Sod2、Icam1、Ccl2、AC128848.1、Mt1、Cebpd、Serpinb2和Tnfrsf11b。前10个最显著下调基因为:Cavin2、Ankrd1、Edn1、Prss35、Lmod1、Dhrs3、Ttc22、Sema6a、Map2k3和Sema7a。定量PCR的结果表明Mt2a、Sod、Ccl2、Cxcl1、Icam1和Vcaml基因的表达得到了上调(P均<0.01);而Cavin2、Ankrd1、Edn1和Prss35基因表达下调(P均<0.05)。GO和KEGG富集的结果表明,上调基因与内皮细胞对炎性免疫细胞的趋化作用和黏附作用密切相关;而下调基因则是与钙离子信号和G蛋白相关通路以及内皮通透性增加有关。此外,差异基因进行共表达网络分析发现Sod2处于核心位置,提示其可能与LPS诱导的rCMECs的各种变化密切相关。结论LPS调控了rCMECs中大量与炎性免疫细胞进入心肌组织相关基因的表达。     

iTRAQ-Based Quantitative Proteomic Analysis of Cotton Roots and Leaves Reveals Pathways Associated with Salt Stress

Salinity is a major abiotic stress that affects plant growth and development. In this study, we performed a proteomic analysis of cotton roots and leaf tissue following exposure to saline stress. 611 and 1477 proteins were differentially expressed in the roots and leaves, respectively. In the roots, 259 (42%) proteins were up-regulated and 352 (58%) were down-regulated. In the leaves, 748 (51%) proteins were up-regulated and 729 (49%) were down-regulated. On the basis of Gene Ontology (GO) and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) pathway enrichment analysis, we concluded that the phenylalanine metabolism and starch and sucrose metabolism were active for energy homeostasis to cope with salt stress in cotton roots. Moreover, photosynthesis, pyruvate metabolism, glycolysis / gluconeogenesis, carbon fixation in photosynthetic organisms and phenylalanine metabolism were inhabited to reduce energy consumption. Characterization of the signaling pathways will help elucidate the mechanism activated by cotton in response to salt stress.     

基于单细胞转录组的基因富集方法分析星形胶质细胞与阿尔茨海默病的关系*

目的:通过生物信息学方法分析阿尔茨海默病(Alzheimer disease, AD)中与星形胶质细胞相关的糖代谢通路,为揭示AD患者的星形胶质细胞在大脑中的糖代谢过程提供理论基础。方法:首先根据细胞特异性表达基因将AD患者和健康人脑组织单细胞转录组学测序结果进行降维分析,再根据星形胶质细胞不同亚型的基因表达特征进行细胞分群,对星形胶质细胞差异表达基因进行基因注释(Gene Ontology. GO)、信号通路分析(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)以及基因集富集分析(Gene Set Enrichment Analysis, GSEA),采用转录调控网络分析与AD的星形胶质细胞相关的转录辅助因子。结果:所有细胞降维分析结果显示AD患者脑内星形胶质细胞和兴奋性神经元数量显著减少;星形胶质细胞降维分析结果显示其可以被进一步分为6个亚群,其中在AD患者中减少的星形胶质细胞主要为RASGEF1B⁺SLC26A3⁺亚群和NRGN⁺CALM1⁺亚群;GO分析结果显示AD患者与健康对照星形胶质细胞差异表达基因主要与轴突发生、神经元的迁移、胶质细胞分化、体内锌离子稳态、突触传递的正调控、血管运输有关。KEGG结果显示,上述差异基因主要与PI3K-Akt信号通路、AMPK信号通路、钙信号通路有关。GSEA分析结果显示,AD患者差异基因在糖酵解/糖异生通路中得到富集,其中丙酮酸激酶PKM、PFKL、ACSS1、乳酸脱氢酶LDHB在AD患者星形胶质细胞中下调。转录调控网络分析结果显示,星形胶质细胞中差异表达转录辅助因子有5个,其中PKM、SOX2、SOX9在AD患者星形胶质细胞中下调。SREBF1和BCL6在AD患者星形胶质细胞中上调。结论:AD患者脑内兴奋性神经元和星形胶质细胞数量降低,以及星形胶质细胞糖酵解相关基因下调。结合星形胶质细胞作为神经元的主要乳酸供应细胞,其数量减少和糖酵解能力减低提示星形胶质细胞供能不足可能是AD发生的机制之一。