高效利用现有数据及公共数据库发表SCI实例

对于广大科研工作者来说，有两个问题时常困扰心头。

第一，如何充分利用实验室现有的科研数据；

第二，如何有效利用公共数据库结果，结合生物信息学分析，充实自己的科研发现，最终发表一篇满意的SCI文章。

今天，小编根据自己刚发表在BMC Genomics的文章MiR-190a potentially ameliorates postoperative cognitive dysfunction by regulating *Tiam1*（IF = 3.501），实例讲解如何结合公共数据库数据，发表SCI文章，希望可以给大家带来帮助。

我们要研究的疾病是“术后认知障碍症”（POCD），该疾病是老年人手术后出现中枢神经系统并发症，表现为精神错乱、焦虑、人格的改变以及记忆受损。被疾病困扰的患者会出现人格、社交能力及认知能力和技巧的变化称为手术后认知功能障碍。

首先简单介绍一下实验中包含的四部分数据：
A. 健康组和POCD模型小鼠的生理实验指标（n = 16）以及水迷宫实验结果；
B. 健康组和POCD模型小鼠（n = 6）海马体microRNA芯片测序数据；
C. 公共数据库验证数据以及target miRNA分子机制验证数据；
D. qrt-PCR数据结果；

根据水迷宫实验结果（表1）表明，POCD模型小鼠在“停留时间”和“逃避潜伏期”和健康组相比存在显著的差异，证明POCD模型小鼠的记忆力显著的下降。

使用海马体microRNA芯片测序数据（芯片类型：Affymetrix miRNA 4.0），进行了差异分析（图1），在两组之间，我们找到了一些可能导致POCD症状发生的靶向microRNA。但是由于microRNA在脑区表达量比较低、样本数量比较少等原因，差异分析结果有可能存在假阳性的结果。为了增加分析结果的可靠性，我们使用了GEO数据库中的microRNA芯片测序数据，对分析结果进行了验证。在公共数据库中筛选验证数据时，应当选择类似的实验设计的数据和相同的测序平台，以保证实验结果的准确性。之后，我们使用qrt-PCR验证靶向microRNA的结果。

当找到了对表型有重要作用的microRNA以后，那么下一步一定是去探索该microRNA是通过什么样的生物学机制，调控了哪些重要的基因，从而达到对表型的影响。但是遗憾的是，我们手头并没有这些样本的转录组测序数据，没有办法进一步探索我们感兴的MiR-190a的生物学机制了。但是，好在有一个极其方便的工具，它叫做GEO数据库。在GEO数据库中，通过检索，找到了既有microRNA测序数据，又有mRNA测序数据的一批小鼠海马体测序样本。将该数据的原始数据下载下来，通过重新的mapping和alignment，我们得到了该数据的表达矩阵。通过共表达分析（图2），找到了和MiR-190a最具有相关性的一组基因集合，而这些基因在表达水平来看都有可能是MiR-190a潜在的作用靶向基因。通过相关性系数分布的分析可以发现，在整体基因组水平来看，基因和MiR-190a的相关性基本上是正相关、负相关各一半的。但是和MiR-190a显著相关的这个基因集合，显著呈现负相关（P = 1.3 E-10）。负相关的结果，也符合microRNA和靶基因的一般生物学规律。

通过通路的富集分析，我们发现MiR-190a主要调控轴突引导、钙离子通道等一些在精神类疾病中起到重要作用的通路上。之后，结合蛋白质相互作用的数据库STRING(https://string-db.org)，我们把MiR-190a的靶向基因范围进一步缩小到Tiam1、Arhgef25上（图3）。而Tiam1在之前的精神类疾病中，都反复的证明了该基因有重要的生物学作用。

通过系统的分析后，我们基本上阐述清楚MiR-190a的生物学功能和生物学机制。巧妙的利用了公共数据库的作用，充实我们自身的实验结果，从而夯实有限的数据结果，得以发表该文章。