• 제목/요약/키워드: MAPK signaling pathways

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열처리된 무 추출물의 궤양성 대장염증 예방 효과에 미치는 영향 (The Effects of Heated Radish Extract on the Prevention of Ulcerative Colitis Inflammation)

  • 김현경
    • 문화기술의 융합
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    • 제5권3호
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    • pp.317-326
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    • 2019
  • 본 연구는 인체에 유익한 효과가 있고 부작용 없이 장기간 안전하게 사용할 수 있으며 표준치료제인 설파살라진과 비교하여 열처리된 무 추출물의 궤양성 대장염증의 예방에 탁월한 효과가 있는지 알아보았다. 쥐에 덱스트란나트륨설페이트(DSS)로 유도된 UC에 대한 설파살라진 투여군과 열처리된 무추출물 투여군에 대해 약리효능의 비교 평가를 알아보았다. Balb/c 마우스는 7일동안 식수에 5 % DSS를 투여하여 대장염을 유도하였다. DSS+ sulfasalazine(30 mg/kg), IV-DSS + sulfasalazine(60 mg/kg), 5-DSS +, V-DSS + 설파살라진(30 mg/kg) + 무우 엑기스 혼합물(30 mg/kg) (SRE). DSS 처리된 마우스는 심한 피의 설사 및 체중 감소와 같은 인간 UC와 유사한 증상을 보였다. 설파살라진 뿐만 아니라 SRE보충은 결장길이와 점막염증 침투를 억제하였다. 또한 SRE 치료는 MAPK와 nuclear factor-kappa B(NF-${\kappa}B$) 신호전달 경로를 억제함으로써 전염증 신호분자의 발현을 현저히 감소 시켰으며 결장의 세포 사멸을 예방하였다. 또한, SRE 투여는 SOD 및 카탈라아제를 포함한 항산화 효소의 상향 조절을 의미있게 만들었다. 이번 연구 결과는 열처리된 무추출물과 설파살라진의 병용 투여가 sulfasalazin 표준과 매우 유사한 염증과 세포사멸의 억제. 열처리된 무추출물은 궤양성 대장염 유발에 의한 대장의 길이 감소와 조직학적 변화에 의한 대장 길이의 감소나 조직학적 변화를 효과적으로 억제 하였다.

네트워크 분석기반을 통한 대마 줄기 및 뿌리 추출물의 약리효능 예측연구 (A Study of the Predictive Effectiveness of Stem and Root Extracts of Cannabis sativa L. Through Network Pharmacological Analysis)

  • 신명자;차민호
    • 생명과학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.179-190
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    • 2024
  • Canabas sativa L. (marijuana and hemp)는 전 세계적으로 널리 재배되는 식물로 식품, 의약품 등의 재료로 사용되었다. 본 연구는 네트워크 약리학을 이용하여 대마 줄기 및 뿌리 추출물의 기능적 효과를 예측하고 이들의 새로운 기능을 알아보고자 하였다. 줄기 및 뿌리 에탄올 추출물의 성분은 GC/MS로 확인하였고, 성분과 단백질 간의 네트워크는 STIHICI 데이터베이스를 이용하여 알아보았다. 성분과 연결된 단백질의 작용기전은 KEGG pathway 분석을 수행하였다. 추출물의 효과는 실시간 PCR을 이용하여 lysophosphatylcholine 유도 THP-1 세포에서 확인하였다. 줄기 및 뿌리 추출물에서 각각 21개 및 32개의 성분이 확인되었다. 줄기 및 뿌리의 성분과 연결된 단백질은 각각 147개, 184개의 단백질이었다. KEGG pathway 분석결과 MAPK signaling pathway를 포함한 69개의 경로가 추출물에 의해 공통적으로 영향을 받는 것으로 나타났다. 경로 네크워크를 이용한 추가 조사 결과, Terpenoid backbone biosynthesis 추출물 및 MVK와 MVD 의해 영향을 받을 가능성이 높으며, 유전자 발현은 추출물에 의해 LPC 유도 THP-1 세포에서 감소하였다. 따라서 본 연구에서는 대마 줄기 및 뿌리 에탄올 추출물이 다양한 경로로 영향을 미칠 수 있음을 보여주었고, 이러한 결과는 대마의 효과를 예측하고 연구하기 위한 기초 정보를 제공할 것으로 사료된다.

전침에 의한 CFA유발 통증모델의 NMDA 수용체 의존적 ERK MAPK 발현 변화 (Effects of Electroacupucture on NMDA Receptor-dependent Spinal ERK MAPK Expression in CFA-induced Pain Model)

  • 김하늬;김유리;장지연;최영현;이용태;최병태
    • 동의생리병리학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.983-988
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    • 2010
  • The present study aims to investigate a possible mechanism of electroacupuncture (EA) in the spinal dorsal horn that may underlie N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptor-associated extracellular signal-regulated kinase (ERK) mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling pathways. The hot plate latency of the ipsilateral hindpaw of EA-treated rats was significantly decreased compared with complete Freund's adjuvant (CFA)-injected ones. The expressions of NR1 and NR2B subuint mRNA of NMDA receptor in the whole L4-5 segments are decreased by CFA treatment, but NR2B subunit was significantly recovered by EA treatment. When we detected the expression of ERK, there were no significant difference between normal and CFA-treated rats with EA or NMDA receptor antagonist MK801. But phosphorylated ERK expressions were markedly induced by CFA, but these inductions were significantly modulated by EA treatment. Although hosphorylation of ERK was also arrested by MK801, these inductions of CFA-injected rats was markedly inhibited only by co-treatment with EA and MK801. Phosphorylated cAMP response element-binding protein (CREB), ERK-related transcriptional factor, showed a significant increase in CFA-treated rats and this increase was slightly inhibited by EA and MK801 treatments. But immunoreaction for phosphorylated CREB were significantly increased by CFA treatment in the superficial laminae of the dorsal horn and these inductions were significantly arrested by co-treatment of EA and MK801. Consequently, the hyperalgesia induced by CFA are associated NMDA receptor and EA and MK801 may showed anti-hyperalgesia via same mechanism for inhibition of ERK and CREB phosphorylation in the dorsal horn.

C2C12 세포에서 lipopolysaccharide에 의해 유도된 근육위축증에 대한 butyrate의 개선효과: JNK 신호전달 억제와 미토콘드리아의 기능 개선 (Butyrate Ameliorates Lipopolysaccharide-induced Myopathy through Inhibition of JNK Pathway and Improvement of Mitochondrial Function in C2C12 Cells)

  • 프라모더 바하더 케이씨;강봉석;정남호
    • 생명과학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.464-474
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    • 2021
  • 대사성질환, 암, 손상, 및 패혈증 등에 의해 유도되는 염증은 산화스트레스를 통해 세포의 미토콘드리아의 기능을 감퇴시켜 신경증과 근육위축증 등을 야기한다. 본 연구에서는 lipopolysaccharide (LPS)에 의해 유도된 미토콘 드리아의 기능감퇴와 근육위측증에 대한 butyrate의 억제효과를 확인하고자 하였다. LPS의 처리는 C2C12세포에서 MAPK의 활성을 통해 미토콘드리아 분열을 촉진하는 DRP1 (Ser616) 인산화와 Atrogin-1의 발현을 증가시켰다. 그러나 butyrate를 처리한 C2C12세포에서는 LPS 처리에 의한 염증 효과가 유의적으로 감소하며, 미토콘드리아 분열을 억제하는 DRP1 (Ser637)의 인산화와 mitofugin2 (Mfn2)의 발현을 증가를 유도하는 것을 확인하였다. 또한 butyrate를 처리한 세포에서 대사성질환을 유발하는 pyruvate dehydrogenase kinase 4 (PDK4)의 발현을 억제함이 관찰되었다. 이는 butyrate가 포도당 대사에서 염증에 의해 유도되는 Warburg 효과를 억제하여 산화스트레스를 개선함으로써, JNK의 활성을 억제하는 것으로 확인되었다. 이러한 결과들은 butyrate가 항산화효과를 통해 패혈증과 대사성질환과 같은 염증에 의해 유도되는 미토콘드리아의 기능 감퇴와 이에 따른 근육위축증을 개선할 수 있는 후보물질로 활용될 가능성이 있을 것으로 기대된다.

담배 연기에 의한 Muc5ac 유전자 발현에 관여하는 세포 내 신호 전달 경로로서의 ERK1/2와 p38 MAPK (Muc5ac Gene Expression Induced by Cigarette Smoke is Mediated Via a Pathway Involving ERK1/2 and p38 MAPK)

  • 김용현;윤형규;김치홍;안중현;권순석;김영균;김관형;문화식;박성학;송정섭;조경숙
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제58권6호
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    • pp.590-599
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    • 2005
  • 연구배경 : 만성폐쇄성폐질환에서 나타나는 기도점액의 과다분비는 이 질환의 중요한 병리학적 소견이며 호흡곤란 등 환자의 증상을 악화시키는 요인 중의 하나이다. 기도 점액을 구성하는 여러 성분 중 Muc 유전자에 의해 만들어지는 당 단백이 흡연에 의해 생성이 증가하는데 이에 관여하는 세포 내 신호전달 과정에 대하여 확실히 밝혀진 바가 없다. 저자는 Muc 유전자 중 인체의 기도에 가장 많이 분비되는 Muc5ac 점액 생성을 담당하는 Muc5ac 유전자의 발현이 흡연에 의하여 증가하는데 관여하는 세포 내 신호전달 과정을 알아보고자 하였다. 재료 및 방법 : 사람 폐선암 세포주인 A549 세포를 배양하여 Muc5ac 유전자의 promotor를 luciferase reporter plasmid를 사용하여 세포 내에 transfection시키고 5% 담배연기 추출물로 자극하여 배양하였다. 또 세포 내 신호전달에 관여하는 표피성장인자 수용체 kinase의 억제제인 AG1478, mitogen-activated protein kinase kinase(MAPKK) 억제제인 PD98059, p38 mitogen-activated protein kinase 억제제인 SB203580으로 각각 전 처치 후 역시 5% 담배연기 추출물로 자극 배양하였다. 배양된 세포에서 단백질을 추출하여 luciferase 분석을 통하여 Muc5ac promoter 활성도를 측정하고 Western blot을 이용하여 표피성장인자 수용체와 mitogen-activated protein kinase (MAPK)인 extracellular signalrelated kinase (ERK)1/2, p38 MAPK, c-Jun N-terminal kinase (JNK)의 발현을 확인하였다. 또 세포에서 RNA를 추출한 후 Muc5ac primer를 이용하여 역전사효소 중합연쇄반응을 수행하여 Muc5ac mRNA 발현을 관찰하였다. 결 과 : 1. Muc5ac promoter를 삽입한 A549 세포를 5% 담배연기 추출물로 자극하였을 때 의의 있게 luciferase 활성도가 증가하였고(P<0.001) 자극하는 시간이 3시간이었을 때 luciferase 활성도가 최고치를 보였다(P<0.01). 또 담배연기 추출물 자극은 표피성장인자 수용체를 인산화시켰으며 인산화는 AG1478과 PD98059에 의하여 억제되었다. 2. AG1478 혹은 PD98059로 전 처치 후 5% 담배연기 추출물로 자극한 경우 5% 담배연기 추출물 단독으로 자극한 것에 비하여 유의하게 lucifearse 활성도가 억제되었고 (P<0.01) 세 가지 종류의 MAPK 중 ERK1/2와 p38 MAPK의 인산화는 관찰되었으나 JNK의 인산화는 관찰되지 않았다. 역전사효소 중합연쇄반응을 이용하여 관찰한 Muc5ac mRNA 발현은 담배연기 추출물에 의해 증가되었고 PD98059와 AG1478에 의하여 역시 억제되었다. 3. 담배연기 추출물에 의하여 인산화 된 ERK1/2는 PD98059에 의하여 인산화가 감소하였고 p38 MAPK의 인산화는 PD98059와 SB203580에 의하여 감소하였으며 이 두 가지 억제제는 모두 luciferase 활성도를 유의하게 억제시켰다(P<0.0001). 결 론 : 담배연기 추출물은 Muc5ac 유전자의 발현을 증가시켜 기도 내 점액 분비를 증가시키며 이는 표피성장인자 수용체를 매개로 ERK1/2와 p38 MAPK를 경유하여 세포 내 신호전달이 이루어진다고 생각된다. 따라서 점액 유전자 활성화를 매개하는 신호전달 과정을 차단하는 약제나 방법이 개발된다면 과도한 점액분비를 치료할 수 있을 것으로 생각한다.

SNU-16 위암 세포의 mRNA 및 miRNA 프로파일에 미치는 제주조릿대 추출물의 영향 (Effects of Sasa quelpaertensis Extract on mRNA and microRNA Profiles of SNU-16 Human Gastric Cancer Cells)

  • 장미경;고희철;김세재
    • 생명과학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.501-512
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    • 2020
  • 제주조릿대 잎은 항염, 해열 및 이뇨작용을 가지고 있어 위궤양, 목마름 및 토혈 치료를 위한 민간의약으로 사용되어 왔다. 본 저자들은 제주조리대 잎에서 분리한 피토케미칼 풍부 추출물(PRE)과 그 에틸아세테이트 분획물(EPRE)은 여러 위암 세포주에서 세포사멸을 유도하는 항암 효과가 있다고 보고한 바 있다. 본 연구는 EPRE의 세포사멸 유도 기전에 관여하는 분자표적들을 탐색하기 위하여 EPRE을 처리한 SNU-16 세포에서 mRNA와 microRNA (miRNA)의 프로파일 변화를 분석하였다. RNA sequencing 분석을 통해 총 2,875개의 차등적으로 발현되는 유전자들(DEGs)을 동정하였다. 유전자 온톨로지(GO)와 KEGG 경로 분석 결과, EPRE는 세포사멸, 유사 분열-활성화 단백질 키나제(MAPK) 및 염증 반응, 종양 괴사 인자(TNF) 신호 전달 및 암 경로에 관여하는 유전자들의 발현을 조절하는 것으로 나타났다. 단백질-단백질 상호 작용(PPI) 네트워크 분석으로 세포사멸 및 세포죽음과 관련된 유전자들 간의 상호작용들을 확인할 수 있었다. 그리고, miRNA sequencing 분석을 통해 총 27개의 차별적으로 발현되는 miRNAs (DEMs)를 동정하였다. GO와 KEGG 경로 분석 결과, EPRE는 세포주기, 세포사멸 및 tropomyosin-receptor-kinase (TRK) 수용체 신호 전달, 성장인자-β(TGF-β), 핵인자 κB (NF-κB) 및 암 경로에 관여하는 miRNAs의 발현을 조정하였다. 본 연구결과는 EPRE의 항암 효과의 근본적인 메커니즘에 대한 통찰력을 제공한다.

Resolvin D5, a Lipid Mediator, Inhibits Production of Interleukin-6 and CCL5 Via the ERK-NF-κB Signaling Pathway in Lipopolysaccharide-Stimulated THP-1 Cells

  • Chun, Hyun-Woo;Lee, Jintak;Pham, Thu-Huyen;Lee, Jiyon;Yoon, Jae-Hwan;Lee, Jin;Oh, Deok-Kun;Oh, Jaewook;Yoon, Do-Young
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제30권1호
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    • pp.85-92
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    • 2020
  • One of the omega-3 essential fatty acids, docosahexaenoic acid (DHA), is a significant constituent of the cell membrane and the precursor of several potent lipid mediators. These mediators are considered to be important in preventing or treating several diseases. Resolvin D5, an oxidized lipid mediator derived from DHA, has been known to exert anti-inflammatory effects. However, the detailed mechanism underlying these effects has not yet been elucidated in human monocytic THP-1 cells. In the present study, we investigated the effects of resolvin D5 on inflammation-related signaling pathways, including the extracellular signal-regulated kinase (ERK)-nuclear factor (NF)-κB signaling pathway. Resolvin D5 downregulated the production of interleukin (IL)-6 and chemokine (C-C motif) ligand 5 (CCL5). Additionally, these inhibitory effects were found to be modulated by mitogen-activated protein kinase (MAPK) and NF-κB in lipopolysaccharide (LPS)-treated THP-1 cells. Resolvin D5 inhibited the LPS-stimulated phosphorylation of ERK and translocation of p65 and p50 into the nucleus, resulting in the inhibition of IL-6 and CCL5 production. These results revealed that resolvin D5 exerts anti-inflammatory effects in LPS-treated THP-1 cells by regulating the phosphorylation of ERK and nuclear translocation of NF-κB.

해독금화산 물추출물이 LPS로 유도된 대식세포의 염증반응에 미치는 영향 (Effects of Haedokgumhwa-san Water Extracts on LPS-induced Inflammatory Response in Macrophage)

  • 임재수;강옥화;서윤수;권동렬
    • 대한본초학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.67-74
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    • 2015
  • Objectives : TheHaedokgumhwa-sanwater extract (HDKHS) is used in Korea, Japan and China as a traditional therapeutic agent to cure an infectious disease. But its study is not enough. Therefore, the present study focused on the elucidation of HDKHS to investigate the anti-inflammatory effects and to established the possible mechanisms involved in its action on LPS-stimulated immune response in murine macrophages.Methods : Inflammatory status was induced by LPS and measured by increasement of inflammatory mediators. LPS induced secretions of NO and PGE2in RAW 264.7 cells were measured using griess reagent and enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) kit respectively. production of IL-6 was examined using ELISA kit and expression of IL-6 mRNA was measured by RT-PCR method. To investigate the effects of HDKHS on inflammatory mediators, such as iNOS, COX-2 and MAPKs, western blot and RT-PCR were performed.Results : HDKHS significantly reduced production of NO and PGE2 which were induced by LPS. Also, activation of IL-6 was reduced both protein and mRNA levels. The expressions of inflammatory mediator include iNOS and COX-2 were decreased by pretreatment with HDKHS. futhermore The result showed HDKHS down-regulate the LPS induced phosphorylation of ERK 1/2, one of the MAPK family, which is considered as a main regulator of transmission from pathogens to nucleus of immune cells.Conclusions : Our results suggest that the anti-inflammatory properties of HDKHS may stem from the inhibition of pro-inflammatory mediators via suppression of initiation of inflammatory response by inhibiting MAPKs signaling pathways.

야관문(夜關門)의 포도당 독성에 대한 세포 보호 효과 (Cytoprotective Effect of Lespedeza Cuneata Extract on Glucose Toxicity)

  • 최정식;조충식;김철중
    • 대한한의학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.79-100
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    • 2010
  • Objective: Production of ROS from glucose toxicity results in injury of pancreatic $\beta$-cells in diabetes models. This study was undertaken to examine the influence of Lespedeza Cuneata extract (LCE) on cytoprotective effects on glucose toxicity, insulin secretion and gene expression in RIN-m5F cells. Methods: First, we measured LCE's antioxidant activity by DPPH free radical-scavenging activity and SOD activity. After the various concentrations of LCE were added to the RIN-m5F cells, we measured cell viability with glucose stimulation by MTT assay and glucose-stimulated insulin secretion. We analyzed gene expression with Agilent whole mouse genome 44K oligo DNA microarray and searched for related pathways in KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes). Lastly we measured INS-1, INS-2, INS-R, IRS-1, IRS-2, IRS-3, GLP-1R, and GLP-2R mRNA expression by real time RT-PCR. Results: Free radical-scavenging activity, SOD activity and insulin secretion increased dependent on LCE concentration, but LCE did not show considerable cytoprotective effect on RIN-m5F cells. More than twice expressed gene was 6362 in Oligo DNA chip. In KEGG, the most related pathway was the metabolic pathway. In the insulin signaling pathway, up expressed genes were Irs1, Mapk8, Akt1, and Lipe and down expressed genes were Rhoq, Fbp2, Prkar2b, Gck, and Prkag1. In real time RT-PCR, IRS-2, and IRS-3 expression increased significantly compared to the control group on LCE $12{\mu}g/m{\ell}$ concentration and GCK expression decreased significantly compared to the control group. Conclusions: These results show that LCE encourages insulin secretion and insulin metabolism by complicated gene mechanisms. Further mechanism study and clinical study seem to be necessary about Lespedeza Cuneata.

MiRNA Synergistic Network Construction and Enrichment Analysis for Common Target Genes in Small-cell Lung Cancer

  • Zhang, Tie-Feng;Cheng, Ke-Wen;Shi, Wei-Yin;Zhang, Jin-Tao;Liu, Ke-Di;Xu, Shu-Guang;Chen, Ji-Quan
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제13권12호
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    • pp.6375-6378
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    • 2012
  • Background: Small-cell lung cancer (also known as SCLC) is an aggressive form and untreated patients generally die within about 3 months. To obtain further insight into mechanism underlying malignancy with this cancer, an miRNA synergistic regulatory network was constructed and analyzed in the present study. Method: A miRNA microarray dataset was downloaded from the NCBI GEO database (GSE27435). A total of 546 miRNAs were identified to be expressed in SCLC cells. Then a miRNA synergistic network was constructed, and the included miRNAs mapped to the network. Topology analysis was also performed to analyze the properties of the synergistic network. Consequently, we could identified constitutive modules. Further, common target genes of each module were identified with CFinder. Finally, enrichment analysis was performed for target genes. Results: In this study, a miRNA synergistic network with 464 miRNAs and 2981 edges was constructed. According to the topology analysis, the topological properties between the networks constructed by LC related miRNAs and LC unrelated miRNAs were significantly different. Moreover, a module cilque0 could be identified in our network using CFinder. The module included three miRNAs (hsa-let-7c, hsa-let-7b and hsa-let-7d). In addition, several genes were found which were predicted to be common targets of cilque0. The enrichment analysis demonstrated that these target genes were enriched in MAPK signaling pathways. Conclusions: Although limitations exist in the current data, the results uncovered here are important for understanding the key roles of miRNAs in SCLC. However, further validation is required since our results were based on microarray data derived from a small sample size.