[发明专利]一种改善中脑黑质多巴胺神经元活力防治帕金森病的药物

权利要求书

1.一种筛选改善中脑黑质多巴胺神经元活力防治帕金森病药物的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.基因表达数据采集：下载全基因组基因表达数据集；其中所述数据集包括10个脑区的基因表达数据集；

S2.构建正常人脑共表达网络：采用加权基因共表达方法将10个脑区的基因分为共识模块和在中脑黑质脑区的差异模块；

S3.检查由10个脑区的基因表达数据集生成的模块的保留情况：将其与其他独立的脑基因表达数据集进行评估；

S4.PD基因在10个脑区的基因表达数据集中共识模块和差异模块中的富集：从PD相关基因数据集和人类基因突变数据集收集与帕金森病相关的基因，评估每个模块中帕金森相关基因的富集程度，通过比较模块中与帕金森病相关基因重叠的基因数量和与控制组基因重叠的基因数量进行富集；

S5.神经元特异性分析：使用公共的细胞类型标志基因数据库来检测所保存的基因模块是否富集于特定细胞类型中；

S6.药物发现分析：由关联性图谱数据库执行，根据关联性图谱数据提供的连接性评分选择候选药物；

S7.采用鱼藤酮诱导的帕金森病模型验证所筛选药物的效果：采用实时定量PCR技术，检测该药物逆转帕金森病相关基因表达的能力。

2.如权利要求1所述的筛选改善中脑黑质多巴胺神经元活力防治帕金森病药物的方法，其特征在于，所述步骤S1中下载的全基因组基因表达数据集还包括时空基因表达数据、正常人脑组织基因表达数据、帕金森疾病病例对照组基因表达数据和小鼠大脑基因表达数据。

3.如权利要求1所述的筛选改善中脑黑质多巴胺神经元活力防治帕金森病药物的方法，其特征在于，所述步骤S2中采用加权基因共表达方法包括网络分析和DiffCoex；其中网络分析用于检测所有十个脑区共同的共表达模块，DiffCoex用于识别与其他9个脑区相比，在中脑黑质脑区差异表达的基因模块。

4.如权利要求1所述的筛选改善中脑黑质多巴胺神经元活力防治帕金森病药物的方法，其特征在于，所述步骤S3中其他独立的脑基因表达数据集包括：时空基因表达数据、正常人脑组织基因表达数据、帕金森疾病病例对照组基因表达数据和小鼠大脑基因表达数据；其中通过时空基因表达数据数据集筛选年龄大于13岁的样本；使用正常人脑组织基因表达数据数据集分析不同脑区共表达模块的保存情况；使用正常人脑组织基因表达数据数据集检测黑质脑区的模块保存程度，包括57个神经和神经病理学正常人的死后大脑的57个黑质样本；帕金森疾病病例对照组基因表达数据数据集用于检测PD患者黑质脑区的模块保存情况，小鼠大脑基因表达数据数据集用于评估这些模块是否保存在其他物种中。

5.如权利要求1所述的筛选改善中脑黑质多巴胺神经元活力防治帕金森病药物的方法，其特征在于，所述步骤S4中从PD相关基因数据集和人类基因突变数据集收集与帕金森病相关的基因的步骤，还包括收集来自HGMD数据集其他基因，所述基因在任何研究中均未被报道与其他神经疾病相关。

6.如权利要求1所述的筛选改善中脑黑质多巴胺神经元活力防治帕金森病药物的方法，其特征在于，所述步骤S5中所述细胞类型标志基因数据库为来自人类腹侧中脑的单细胞RNA序列数据库，包括13种细胞类型和25种细胞亚型。

7.如权利要求1所述的筛选改善中脑黑质多巴胺神经元活力防治帕金森病药物的方法，其特征在于，所述步骤S6中所述由关联性图谱数据库执行，通过以下方法实现：利用帕金森疾病病例对照组基因表达数据的基因表达数据集中的PD患者和健康对照组的黑质脑区样本，采用limma R package执行基因差异表达分析，然后将这些基因输入到关联性图谱数据库中，发现具有逆转PD患者和对照组基因表达显著差异的功能的化合物作为候选化合物。

8.如权利要求1所述的筛选改善中脑黑质多巴胺神经元活力防治帕金森病药物的方法，其特征在于，所述步骤S7中帕金森病相关基因包括SLC6A3、SLC18A2、GCH1、TH、DCC、SNCA、UCHL1、VPS35、GPRIN3、DRD2、NR4A2和DNAJC6。