本文選題：神經(jīng)退行性疾病 + PPI網(wǎng)絡(luò)　； 參考：《合肥工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：神經(jīng)退行性疾病是一類以大腦和脊髓中特定的神經(jīng)元損傷或丟失為主要病理特征的疾病。根據(jù)神經(jīng)退行性疾病的病理表現(xiàn)可以分為的三種典型的神經(jīng)退行性疾病,分別是認(rèn)知型、行動障礙型和炎型神經(jīng)退行性疾病,而阿爾茲海默癥(Alzheimer’s disease,AD)、帕金森癥(Parkinson’s Disease,PD)和多發(fā)性硬化(Multiple sclerosis,MS)則分別是這三類神經(jīng)退行性疾病的代表。雖然近年來這些疾病的研究已成為相關(guān)領(lǐng)域的熱點(diǎn),但這些不同類型的神經(jīng)退行性疾病到底有哪些內(nèi)在聯(lián)系?其發(fā)生發(fā)展的分子機(jī)制有哪些異同仍然不清楚。鑒于此,本文通過文獻(xiàn)檢索和數(shù)據(jù)庫挖掘,分別篩選了125個AD相關(guān)的基因、288個PD相關(guān)的基因和185個MS相關(guān)的基因。通過對神經(jīng)退行性疾病相關(guān)基因的比較分析發(fā)現(xiàn)了9個在三個神經(jīng)退行性疾病共同的基因(分別為ACE_HUMAN、APOE_HUMAN、ESR1_HUMAN、HFE_HUMAN、IL10_HUMAN、IL8_HUMAN、MTHR_HUMAN、PON1_HUMAN和TNFA_HUMAN)。隨后,通過對神經(jīng)退行性疾病相關(guān)基因的GO功能分析,發(fā)現(xiàn)共有37個GO terms在三種神經(jīng)退行性疾病中均顯著富集;其主要與活性氧的生物合成、細(xì)胞對生物刺激的反應(yīng)、脂質(zhì)相關(guān)途徑、炎癥、衰老等功能相關(guān)。進(jìn)而對目標(biāo)基因所在的信號通路進(jìn)行注釋(主要基于KEGG、Reactome、BioCyc、PANTHER幾大數(shù)據(jù)庫信息)和富集分析,發(fā)現(xiàn)了兩條在三種神經(jīng)退行性疾病中均顯著富集的信號通路,分別為類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(Rheumatoid arthritis,RA)和炎性腸病(Inflammatory bowel disease,IBD),暗示這兩種疾病與神經(jīng)退行性疾病間存在聯(lián)系。然后,從網(wǎng)絡(luò)水平對三種疾病進(jìn)行比較分析,找到了25個他們共同交叉的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),為未來設(shè)計(jì)同時作用于三種疾病的藥物提供了有效的提示和數(shù)據(jù)信息。最后,對已知針對3種神經(jīng)退行性疾病的藥物及其作用的靶標(biāo)基因進(jìn)行收集,結(jié)合PPI網(wǎng)絡(luò)分析結(jié)果,對藥靶基因所在的信號通路及子網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)已經(jīng)應(yīng)用的AD、PD和MS藥物中,它們所對應(yīng)的KEGG pathway有很大程度上的重疊,有37條pathway為三種疾病的藥物靶點(diǎn)共同的信號通路;且目前還沒有針對AD治療的特異性藥物靶標(biāo)�？傊�,本論文從多個不同的角度分析多種神經(jīng)退行性疾病的相關(guān)基因、信號通路、蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)以及相應(yīng)藥物和藥靶基因,為深入探索神經(jīng)退行性疾病的遺傳學(xué)基礎(chǔ)、分子調(diào)控機(jī)制以及藥物開發(fā)奠定了理論基礎(chǔ)。
[Abstract]:Neurodegenerative diseases are a class of diseases characterized by specific neuronal damage or loss in the brain and spinal cord.According to the pathological features of neurodegenerative diseases, there are three typical neurodegenerative diseases: cognitive, dyskinetic and inflammatory neurodegenerative diseases.Alzheimer's disease (AD), Parkinson's disease (PD) and multiple sclerosis (MS) are the representatives of these three kinds of neurodegenerative diseases.Although the research of these diseases has become a hot spot in related fields in recent years, what are the internal links between these different types of neurodegenerative diseases?The molecular mechanism of its occurrence and development is still unclear.In view of this, 125 AD related genes, 288 PD related genes and 185 MS related genes were screened by literature retrieval and database mining.Based on the comparative analysis of neurodegenerative disease related genes, nine common genes were found in the three neurodegenerative diseases (ACEHUMANMANMANMANMANI APOEHUMANMAN ESR1 HUMANARNARMANARNAR10 HUMANHUMANHUMANHAN HUMANARNMANMANUS, HYMANIL10HUMANHUMANHUMANMANHAN and TNFAVHAN HUMANUS.Then, by analyzing the go function of neurodegenerative disease related genes, we found that 37 go terms were significantly enriched in three neurodegenerative diseases, which were mainly related to the biosynthesis of reactive oxygen species and the response of cells to biological stimulation.Lipid related pathways, inflammation, aging and other functions related.Then the signal pathway of the target gene was annotated (mainly based on several database information of KEGGG) and enrichment analysis. Two signal pathways were found to be significantly enriched in all three neurodegenerative diseases.Rheumatoid arthritis (RA) and inflammatory bowel disease (IBD) suggested a link between these two diseases and neurodegenerative diseases.Then, through the comparative analysis of the three diseases at the network level, 25 key nodes of their common cross are found, which provide effective hints and data information for the future design of drugs acting on the three diseases at the same time.Finally, the known drugs for three kinds of neurodegenerative diseases and their target genes were collected. Combined with the results of PPI network analysis, the signal pathways and subnetworks of drug target genes were analyzed.It was found that the corresponding KEGG pathway overlapped to a large extent, and 37 pathway were the common signal pathways for the drug targets of the three diseases, and there was no specific drug target for AD treatment at present.In conclusion, this paper analyzes the genes, signaling pathways, protein interaction networks and corresponding drug and drug target genes of various neurodegenerative diseases from many different angles, in order to further explore the genetic basis of neurodegenerative diseases.Molecular regulation mechanism and drug development lay a theoretical foundation.
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：R741

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本文編號：1762906