基于稀疏表示算法的蛋白质质谱数据特征选择

高维、小样本数据的特征选择方法在蛋白质质谱数据处理分析领域有着广泛应用。本文针对蛋白质质谱特征选择问题,结合稀疏表示这一新理论框架,提出了一种基于稀疏表示的特征选择算法(sparse representation based feature selection,SRFS)。该方法将稀疏表示分类的结果作为评定某一个特征子空间特征相对重要性的度量,然后通过对大量随机采样子空间计算结果的统计,得到特征空间中每个特征的排序,并进一步分析提炼出与肿瘤疾病相关的若干谱峰。通过在卵巢癌公共数据集OC-WCX2a和浙江省肿瘤医院乳腺癌数据集BC-WCX2a上的实验结果表明,SRFS算法可以有效应用于本文所使用的SELDI-TOF蛋白质质谱数据的分析。     

杭州市中心城区大气PM2.5暴露致大鼠肺部损伤作用研究

目的：探讨杭州市中心城区大气细颗粒物（PM2.5）对大鼠肺部的损伤及其对内质网应激通路的激活作用。方法：在杭州中心城区采用大容积空气颗粒物采样器将PM2.5颗粒采集于石英纤维滤膜上,将收集的PM2.5洗脱于超纯水中,再经真空冰冻干燥处理。将24只雄性SD大鼠随机分为3组：空白对照组,PM2.5低剂量组（5 mg/kg BW）和高剂量组（25 mg/kg BW）。采用气管滴注法进行染毒,每周1次,连续染毒4周。末次染毒24 h后麻醉动物,取左肺行HE染色,观察肺组织病理学改变。以化学比色法检测右肺肺泡灌洗液（BALF）中总抗氧化能力（T-AOC）含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性和乳酸脱氢酶（LDH）活性,ELISA法测定BALF中肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白介素-1β（IL-1β）和白介素-6（interleukin-6,IL-6）水平。Western blot法检测肺组织中内质网应激标志物葡萄糖调节蛋白78（GRP78）表达、磷酸化蛋白激酶受体样内质网激酶（PERK）,磷酸化真核细胞翻译起始因子2α（eIF2α）,C/EBP同源蛋白（CHOP）,肌醇依赖酶1α（IRE1α）,X盒结合蛋白1（XBP1）蛋白的水平。结果：与空白对照组相比,低剂量和高剂量PM2.5染毒均能导致大鼠肺部出现明显的肺泡壁增厚、肺泡腔缩小、间质增生和炎细胞浸润,且随着染毒剂量增加组织损伤加重。PM2.5染毒组大鼠BALF中T-AOC含量和SOD活性呈剂量依赖性下降（P<0.05）;而BALF中的LDH活性则呈剂量依赖性上升（P<0.05）。PM2.5染毒导致大鼠肺部促炎因子TNF-α、IL-1β和IL-6的释放呈剂量依赖性增加（P<0.05）。高剂量PM2.5染毒组大鼠肺组织中GRP78、磷酸化PERK（p-PERK）、磷酸化eIF2α（p-eIF2α）、CHOP、IRE1α和剪切型X盒结合蛋白1（XBP1-S）表达显著升高,而未剪切型XBP1（XBP1-U）表达明显下降。结论：杭州市中心城区PM2.5染毒可引起大鼠肺部的炎性损伤,上述损伤可能与肺部氧化应激和内质网应激通路的激活相关。     

基于集成类随机森林方法的神经胶质瘤特征基因选择的研究

神经胶质瘤(glioma)是一种严重的颅内肿瘤疾病,具有高复发率、高死亡率和低治愈率等特点。利用基因微阵列数据识别与神经胶质瘤相关的特征基因,对该疾病的临床诊断和生物医学研究将起到有益的参考和借鉴作用。作者针对神经胶质瘤数据,提出了一种集成类随机森林特征基因选择方法。首先应用有监督奇异值分解对数据进行降维并粗选出基因;其次应用类随机森林特征选择方法选出特征基因。实验结果显示,该方法对分类器的适应性强;对比其他方法,分类率优势明显;更重要的是,在选出的前50个特征基因中有39个基因与神经胶质瘤或肿瘤细胞生物过程存在着密切联系,证实该方法不仅保持了较高的分类率,而且保证了选择的特征基因具有很强的生物学关联意义,具有较高的可行性和实用性。