研究动态
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BRIEFINGS IN BIOINFORMATICS
2023 Aug 30
HaiYang,YawenLiu,Yij...
InDEP: an interpretable machine learning approach to predict cancer driver genes from multi-omics data.
BRIEFINGS IN BIOINFORMATICS
癌症驱动基因在驱动肿瘤细胞生长方面具有至关重要的作用,准确地识别这些基因对于推动我们对癌症发病机制的理解和开发靶向抗癌药物具有重要意义。尽管目前发现癌症驱动基因的方法主要依赖于整合多组学数据,但许多现有模型过于复杂,难以准确解释结果。本研究旨在通过引入InDEP,一种基于级联森林的可解释机器学习框架,来解决这个问题。InDEP采用易于解释的特征、基于决策树的级联森林以及KernelSHAP模块,能够实现细粒度的事后解释。结合多组学数据,InDEP能够在基因和癌症类型两个层面上识别驱动基因的关键特征。该框架能够准确地识别驱动基因,发现使基因成为驱动基因的新模式,并完善癌症驱动基因目录。与现有最先进的方法相比,InDEP在测试集上证明了更高的准确性,并成功识别出可靠的候选驱动基因。在InDEP识别驱动基因中,突变特征是主要的驱动因素,其他组学特征也有所贡献。在基因层面上,该框架得出结论认为,替代型突变是大多数基因被识别为驱动基因的主要原因。InDEP识别可靠的候选驱动基因的能力为精准肿瘤学和发现新的生物医学知识开辟了新的途径。该框架可以通过提供一种可解释的方法来识别癌症驱动基因及其对癌症发病机制的贡献,推动癌症研究的进展,并促进靶向抗癌药物的开发。© 作者(们)2023. 由牛津大学出版社发表。版权所有。欲获取许可,请发送电子邮件至:journals.permissions@oup.com。
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BIOSENSORS & BIOELECTRONICS
2023 Aug 31
XiaoYang,YangHuang,S...
A label-free fluorescent sensor for rapid and sensitive detection of ctDNA based on fluorescent PDA nanoparticles.
BIOSENSORS & BIOELECTRONICS
技术进步在循环肿瘤DNA(ctDNA)的检测方面提供了新的诊断、分类、生物研究和治疗选择的方法。然而,对于分析这一新兴生物标记物的有效和实用方法仍然缺乏。在本研究中,设计了一种用于无标记检测ctDNA(非小细胞肺癌EGFR 19 del型,NSCLC)的荧光生物传感器。该生物传感器基于MnO2纳米片(MnO2 NSs)对单链DNA(ssDNA)具有比双链DNA(dsDNA)更强的亲和力这一事实。作为高性能纳米酶,MnO2 NSs能将多巴胺(DA)氧化为荧光聚多巴胺纳米颗粒(FL-PDA NPs),可用作荧光信号。探针ssDNA能通过π-π堆积吸附在MnO2 NSs表面,使活性位点被遮盖,导致较低的荧光。当目标与探针ssDNA结合形成dsDNA后,其对MnO2 NSs的亲和力降低,活性位点恢复,导致荧光增强。实验证明,Mn离子、•OH自由基和电子转移是DA催化氧化中的重要因素。在最佳实验条件下,该生物传感器具有380 pM的检测限和25-125 nM的线性范围,能在短时间(45分钟)内提供可靠的测量结果。该传感器具有出色的特异性、稳定性和重复性。此外,该传感器应用于血清样品和细胞裂解液中ctDNA的检测。实验证明,FL-PDA NPs可用作无标记易于快速检测ctDNA的荧光信号,无需其他扩增策略,该策略在液体活检领域的生物标志物检测具有巨大潜力。
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BIOMEDICINE & PHARMACOTHERAPY
2023 Sep 15
GuanzhengLiu,Chaojie...
Molecular and clonal evolution in vivo reveal a common pathway of distant relapse gliomas.
BIOMEDICINE & PHARMACOTHERAPY
神经胶质瘤(glioma)远程复发的基因组改变的进化轨迹大部分尚未知晓。为了阐明神经胶质瘤的进化,我们基于深度全基因组测序数据(ctDNA),分析了原发肿瘤和复发肿瘤或原位肿瘤液(TISF)的配对样本的进化轨迹。我们发现,在IDH突变的神经胶质瘤中,MMR基因突变发生在基因进化的后期,激活多条信号通路并显著增加了远程复发的潜力。PDGFRA扩增特征的偏向神经胶质瘤亚型可能易于在治疗后发生高突变性和远程复发。经典和间质亚型往往通过亚克隆重构、主干基因转换和收敛进化进行局部进展。EGFR和NOTCH信号通路以及CDNK2A突变在促进肿瘤局部进展中起重要作用。神经胶质瘤亚型显示出不同的首选进化模式。ClinicalTrials.gov,NCT05512325。©2023 作者。
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ANTIOXIDANTS & REDOX SIGNALING
2023
Chih-JieShen,Ren-Hao...
Oleic acid-induced metastasis of KRAS/p53-mutant colorectal cancer relies on concurrent KRAS activation and IL-8 expression bypassing EGFR activation.
ANTIOXIDANTS & REDOX SIGNALING
背景:在结直肠癌(CRC)中,包括KRAS、BRAF和p53在内的多基因突变使得CRC具有高转移能力和对EGFR靶向治疗的抵抗能力。了解调节抗EGFR耐药性CRC转移的分子机制可以提高CRC治疗效果。本研究旨在调查IL-8和KRAS激活对高脂血症相关的KRAS和p53突变CRC产生的反应性氧化物(ROS)产生和转移的影响。方法:细胞因子蛋白芯片分析确定了包括IL-8在内的分泌因子的上调表达。分别从国立成功大学医院和TCGA数据集中检查IL-8和血管生成素样4(ANGPTL4)之间的临床相关性。确定了游离脂肪酸(FFAs)处理的KRAS/p53突变CRC细胞中IL-8、ANGPTL4、NADPH氧化酶4(NOX4)和上皮间质转化(EMT)标志物的表达情况。通过体外和体内评估抗氧化剂、他汀类药物和cetuximab治疗或抑制IL-8、KRAS和EGFR对高脂血症诱导的CRC细胞的转移能力的影响。此外,还阐明了抗氧化剂和IL-8、KRAS消耗对ROS产生和高脂血症促进的CRC转移之间相关性的影响。结果:在本研究中,我们发现游离脂肪酸促进了KRAS/p53突变而非单一突变或非突变CRC细胞的转移能力。在KRAS/p53突变细胞中,IL-8是最丰富的分泌因子,并且与油酸(OA)处理条件下NOX4表达和ROS产生的上调相关。此外,KRAS/p53突变CRC的转移依赖于ANGPTL4/IL-8/NOX4轴和KRAS的激活。抗氧化剂和KRAS的失活也抑制了OA诱导的EMT和转移。虽然KRAS介导EGF和OA促进的CRC细胞侵袭,但EGFR的抑制并不影响OA诱导的ANGPTL4/IL-8/NOX4轴和CRC转移。使用维生素E和他汀类药物饲喂高脂饮食小鼠或使用IL-8消耗细胞明显抑制了CRC的肿瘤越床和转移性肺生长。结论:抗氧化剂、他汀类药物和IL-8靶向治疗可能为治疗多基因突变和抗EGFR耐药性的转移性CRC提供更好的效果。©作者。
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ANTIOXIDANTS & REDOX SIGNALING
2023
YuqianZhang,ZixuanSh...
Advances in the roles of glycyrrhizic acid in cancer therapy.
ANTIOXIDANTS & REDOX SIGNALING
自从最初有关癌症化疗的报道开始至今的70年中,恶性肿瘤已成为儿童和成年人死亡的第二大常见原因。目前,常见的抗癌方法包括手术、化疗、放疗和免疫疗法。虽然这些治疗方法能缓解癌症,但会导致不同类型的副作用,并没有特别显著的延长患者寿命的效果。甘草酸(GL)是一种中国本土草药提取物,具有广泛的药理作用,如抗癌、抗炎、抗氧化和免疫调节。本综述总结了GL在各种癌症中的抗癌效果和机制。重点介绍了GL对化疗所致的肝毒性、肾毒性、基因毒性、神经毒性和肺毒性的抑制作用。因此,GL可能是一种有前景和理想的癌症治疗药物。版权所有©2023 Zhang, Sheng, Xiao, Li, Huang, Jia, Zeng and Li.
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ANTIOXIDANTS & REDOX SIGNALING
2023
LornaWestwood,Elaine...
Fabrication of polycaprolactone electrospun fibres with retinyl acetate for antioxidant delivery in a ROS-mimicking environment.
ANTIOXIDANTS & REDOX SIGNALING
背景:癌症发病率的增加意味着每两个人中就有一个人会被诊断出患有癌症。超过60%的癌症患者接受放射疗法,无论是作为独立的治疗还是与化疗和手术等其他治疗方法相结合。尽管放射疗法可以有效摧毁癌细胞,但它也会导致正常细胞和周围组织的后续损伤,原因是肿瘤微环境的改变和反应性氧化物(ROS)的增加。这可能会导致广泛的损害,损害组织功能,并且新的健康细胞无法在受损环境中存活,因此组织再生和功能恢复的可能性显着降低。在头颈部癌症治疗中,放射疗法可能导致唾液腺功能障碍。这会严重影响患者的生活质量,目前只有缓解治疗选项,没有治愈方法。组织工程方法可用于模拟组织的微环境,并通过生物活性化合物调节受损的微环境,以支持新的健康细胞在受损环境中的输送、存活和增殖。方法:在这项研究中,我们成功地将维生素A的衍生物醋酸视黄醇纳入了静电纺丝的聚己内酯纤维中。结果:扫描电镜图像和表征分析显示,所有制备的支架具有相似的特征,包括纤维形态和支架润湿性。体外实验表明,维生素支架具有抗氧化活性,通过清除DPPH和羟基自由基的活性。重要的是,这种抗氧化支架在正常条件和模拟氧化应激环境下培养的人颌下腺细胞的生长,并显着上调了抗氧化酶GPx1的表达。讨论:这些结果表明,将醋酸视黄醇纳入静电纺丝纤维中可能通过修复癌症放射治疗后的受损微环境。版权所有 © 2023 Westwood、Emmerson和Callanan。
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ANTIOXIDANTS & REDOX SIGNALING
2023 Aug 31
OzgeCengizMat,PinarA...
Studies on the ameliorative potential of dietary supplemented different dose of selenium on doxorubicin-induced ovarian damage in rat.
ANTIOXIDANTS & REDOX SIGNALING
多柔比星(Dox)可能导致卵泡的丧失,进而耗尽卵巢储备,导致早发性卵巢功能衰竭。硒(Se)是一种具有基本生物特性的微量元素,也是最常见的化学抑制剂化合物之一。本研究描述了不同硒剂量饮食补充对Dox诱导的大鼠卵巢损伤的治疗作用。本研究将64只成年雌性Wistar大鼠随机分为八组:对照组、Dox组(5mg/kg腹腔注射[i.p.])、低剂量硒组(0.5mg/kg i.p.)、中剂量硒组(1mg/kg i.p.)、高剂量硒组(2mg/kg i.p.)、Dox+低剂量硒组(0.5mg/kg i.p.)、Dox+中剂量硒组(1mg/kg i.p.)和Dox+高剂量硒组(2mg/kg i.p.)。实验结束后,统计卵泡数,并测定抗米勒尔素、白细胞介素1 β、肿瘤坏死因子α和半胱氨酸蛋白酶3的表达。在卵巢组织中,生物化学测量马术面丙二醛、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶的水平。Dox导致卵巢损伤,表现为卵巢标志物的显著变化、组织学异常以及抗氧化防御机制的衰弱。此外,Dox治疗显著改变了炎症和凋亡标志物的表达。研究了注射1mg硒与不同饱和度的Dox,结果显示了组织病理学和卵泡储备的保护特性。1mg硒预处理通过缓解抗氧化机制、减少炎症和凋亡以及恢复卵巢结构,改善Dox诱导的卵巢毒性。因此,我们的研究结果表明,1mg硒是预防与Dox相关的卵巢损伤的一种有前景的治疗药物。© 2023 Wiley Periodicals LLC.
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ANTIOXIDANTS & REDOX SIGNALING
2023 Aug 31
DareuoshShackebaei,M...
Cardioprotective effect of naringin against the ischemia/reperfusion injury of aged rats.
ANTIOXIDANTS & REDOX SIGNALING
衰老是心血管疾病发展的一个主要风险因素。柚皮苷(NRG)是一种源自柑橘类水果的黄酮类化合物。它具有广泛的药理学特性,包括抗氧化、抗炎和心脏保护作用。本研究旨在评估NRG对老年大鼠缺血/再灌注(I/R)损伤的心脏保护效应。在本研究中,使用每日剂量为150 mg/kg的D-半乳糖(D-GAL)连续8周诱导大鼠衰老。大鼠在与D-GAL共同处理的同时口服NRG(40或100 mg/kg/day),持续8周。采用Langendorff独立心脏方法评估NRG对老年大鼠I/R损伤的影响。NRG治疗减少了老年动物心肌肥厚和最大挛缩水平。在缺血前期,NRG使心率下降恢复正常。在灌流期,NRG治疗改善了D-GAL对左心室舒张末压(LVDP)、心率压力乘积(RPP)以及左心室压力的最小和最大速率(±dp/dt)的影响。NRG还增强了离体心脏对心功能参数(±dp/dt和RPP)的缺血后恢复。NRG在老年大鼠中逆转了血清乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶MB同功酶(CK-MB)和肿瘤坏死因子阿尔法(TNF-α)水平的增加。它还使心脏组织中D-GAL降低的超氧化物歧化酶(SOD)活性恢复正常。NRG治疗减轻了老年心脏在I/R条件下的损伤。NRG可能通过抗氧化和抗炎机制改善衰老导致的心功能障碍。© 2023年。作者,由Springer-Verlag GmbH Germany独家许可,属于Springer Nature的一部分。
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ANTIOXIDANTS & REDOX SIGNALING
2023 Aug 31
ShanmeiWang,WeiTan,L...
Pachymic Acid Protects Against Bleomycin-Induced Pulmonary Fibrosis by Suppressing Fibrotic, Inflammatory, and Oxidative Stress Pathways in Mice.
ANTIOXIDANTS & REDOX SIGNALING
川乌酸(PA)是从茯苓中提取出来的一种天然物质,具有抗炎和抗氧化的特性。然而,目前仍不清楚PA是否能够保护免受博来霉素(BLM)诱导的肺纤维化(PF)的影响。在本研究中,我们对给予BLM的小鼠中PA的效果进行了调查。我们的结果显示,PA显著改善了肺部损伤和病理表现。此外,PA降低了白细胞介素(IL)-6和肿瘤坏死因子(TNF)-α的水平,同时增加了IL-10的水平。PA还降低了肺组织中羟脯氨酸和丙二醛的水平,同时增加了超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶的活性。此外,PA还抑制了BLM诱导的尿嘧啶基结构域含蛋白3(NLRP3)、ASC、IL-1β、P20和TXNIP的升高。总之,我们的研究证明了PA对BLM诱导的小鼠PF具有保护作用,通过抑制纤维化、炎症和氧化应激途径。© 2023年作者(们),在Springer Science+Business Media公司独家许可下,Springer Nature的一部分。
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Alzheimers & Dementia
2023 Aug 21
AbdullahAElgazar,Ram...
Theophylline-based hybrids as acetylcholinesterase inhibitors endowed with anti-inflammatory activity: synthesis, bioevaluation, in silico and preliminary kinetic studies.
Alzheimers & Dementia
在本研究中,我们研究了茶碱与不同天然产物化合物的结合,希望构建新的杂交物,同时对胆碱能和炎症途径具有双重活性,作为治疗阿尔茨海默病(AD)的潜在药物。在28种经过测试的杂交物中,两种杂交物,acefylline-eugenol 6d和acefylline-isatin 19,能够以低微摩尔浓度抑制乙酰胆碱酯酶(AChE),其IC50值分别为1.8和3.3μM,与加兰他敏标准AChE抑制剂相比。此外,所制备的杂交物对脂多糖诱导的RAW 264.7细胞炎症具有显著的抗炎作用,并以剂量依赖的方式降低了一氧化氮(NO)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)和白细胞介素-6(IL-6)的水平。这些杂交物对RAW 264.7细胞中由脂多糖(LPS)诱导的一氧化氮(NO)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)和白细胞介素-6(IL-6)水平的显著降低。本研究的结果进一步通过网络药理学分析进行了解释,提示乙酰胆碱酯酶和一氧化氮合酶是最活性化合物的主要靶点。分子对接研究揭示了它们与一氧化氮合酶3(NOS-3)的血红素结合位点及乙酰胆碱酯酶的有效活性位点相互作用,与周边芳香亚位和催化三件套相互作用。最后,该化合物在模拟胃肠环境中表现出稳定性,表明有可能被吸收进入血液而没有显著的水解。这些发现突出了acefylline-eugenol 6d和acefylline-isatin 19杂交物在针对AD中涉及的多种病理机制方面的潜在治疗潜力,并为进一步开发作为该可怕疾病的潜在治疗方法提供了有希望的途径。本期刊文章受英国皇家化学学会版权所有。
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