性别决定与分化相关基因在大鼠肝再生中的表达模式和作用分析

目的 在基因转录水平了解调控性别决定与分化基因在肝再生中的作用.方法 查阅相关论文和NCBI、GENMAPP、KEGG、BIOCARTA、RGD等网站获得调控性别决定与分化基因,用Rat Genome 230 2.0芯片分析它们在大鼠肝再生中表达变化和作用.结果 肝再生启动[部分肝切除(PH)后0.5～4 h]、G0/G1过渡(PH后4～6 h)、细胞增殖(PH后6～66 h)、细胞再分化和组织结构功能重建(PH后72～168 h)等4个阶段起始表达的基因数为41、6、18和3;总表达的基因数为41、25、57和41.表明肝再生相关基因主要在肝再生启动阶段开始表达,在不同阶段发挥作用.它们表达的相似性分为均上调、上调占优势、均下调、下凋占优势、上调和下调次数相近等5类,涉及22、9、15、9和7个基因,共表达上调231次、下调146次,表明肝再生中多数基因表达加强,少数基因表达降低.它们表达的时间相关性分为15组,表明肝再生中细胞生理生化活动具有阶段性.它们的表达模式分为20类,表明肝再生中细胞生理生化活动多样和复杂.结论 雄性性别决定、分化和雌性性别分化相关基因主要在肝再生晚早期和前期表达增强,雌性性别决定相关基因主要在肝再生前期表达增强,与肝再生密切相关.     

Caspase信号通路调控大鼠再生肝肝细胞的凋亡

目的 从基因转录水平了解Caspase信号通路各途径对大鼠再生肝肝细胞凋亡的调节作用。方法 将114只大鼠随机分为19组,包括9个部分肝切除组,9个假手术组和1个正常对照组。于手术后10个不同时间点用常规的两步灌流法和Percoll密度梯度离心法分离大鼠肝细胞,用大鼠Genome 230 2.0芯片检测在大鼠肝再生（LR）中Caspase信号通路相关基因表达变化,用荧光定量PCR确定芯片结果的可靠性,用生物信息学和系统生物学等方法分析基因表达变化预示的Caspase信号通路在调控大鼠再生肝肝细胞凋亡中的作用。结果Caspase信号通路涉及38条途径和123个基因,大鼠Genome 230 2.0芯片含其中的106个基因,38个基因在大鼠肝再生中与肝细胞相关。Caspase信号通路抑制细胞凋亡的21条途径中,途径1、2和11在大鼠部分肝切除（PH）后的30h,途径27、29和31在72h,途径15和16在2h和30h,途径3和4在30h和72h抑制肝细胞凋亡。促进细胞凋亡的17条途径中,途径14在2h,途径34在6h,途径7在30h,途径13在2h和30h,途径36在6h和30h促进肝细胞凋亡。同时,尚未发现其他途径参与肝细胞增殖和（或）凋亡调控。结论 Caspase信号通路的15条途径和38个基因调控大鼠再生肝的肝细胞凋亡。     

大鼠肝再生中糖代谢相关基因的表达变化

目的了解糖类代谢相关基因在大鼠肝再生中的表达变化。方法本研究用搜集网站资料和查阅相关论文等方法获得糖类代谢相关基因,用大鼠基因组230 2.0芯片检测它们在大鼠再生肝中的表达情况,用比较手术组和假手术组中基因表达的差异性确定肝再生相关基因。结果初步证实上述基因中118个基因与肝再生相关。肝再生早期[部分肝切除(PH)后0.5~4h]、前期(PH后4~12h)、中期(PH后16~66h)和后期(PH后72~168h)等4个阶段起始表达的基因数为33、6、68和7;基因的总表达次数为68、44、210和83。表明肝再生相关基因主要在肝再生启动阶段起始表达,在不同阶段发挥作用。它们共上调205次,下调200次,分为12种表达方式,表明肝再生中糖代谢活动多样和复杂。其中,单糖和糖原代谢、糖蛋白和糖脂(主要为神经节苷脂)合成相关基因几乎在整个肝再生中表达增强,寡糖和糖胺聚糖合成及糖蛋白和糖脂分解相关基因表达下调。结论肝再生与糖代谢密切相关。     

细胞凋亡相关基因表达谱与大鼠再生肝的细胞凋亡关系

目的在基因转录水平探讨细胞凋亡相关途径对大鼠肝再生的作用。方法采用大鼠2/3部分肝切除(PH)方法,制备再生肝模型,同时设对照手术(假手术)。用查阅网站资料和相关论文等方法获得凋亡相关基因,用大鼠基因230 2.0芯片检测它们在大鼠再生肝中的表达情况,通过比较真、假手术中上述基因的表达差异性确定肝再生相关基因。结果细胞凋亡相关基因中,252个基因与肝再生相关。在肝再生启动(PH后0.5~4h)、G0/G1过渡(PH后4~6h)、细胞增殖(PH后6~66h)、细胞分化和结构功能重建期(PH后72~168h)等4个阶段起始表达的基因数为81、231、55和16,总表达的基因数为161、100、733和192,表明相关基因主要在肝再生启动阶段起始表达,在不同阶段发挥作用。它们共上调795次,下调291次,表明肝再生中大部分基因表达增强。它们的表达模式分为35种,表明肝再生中细胞凋亡相关基因的表达情况多样和复杂。结论15条细胞凋亡途径参与肝再生调控。     

JNK信号通路调控大鼠再生肝8种细胞的增殖和凋亡

目的 从基因转录水平了解JNK信号通路在大鼠再生肝8种细胞中的作用。方法 用密度梯度离心和免疫磁珠等方法分离肝细胞（HC）、胆管上皮细胞（BEC）、卵圆细胞（OC）、肝星形细胞（HSC）、窦内皮细胞（SEC）、库普弗细胞（KC）、陷窝细胞（PC）、树突状细胞（DC）等8种肝脏细胞,用大鼠Genome 230 2.0芯片检测大鼠再生肝8种细胞的基因表达谱,用生物信息学和系统生物学等方法分析基因表达变化预示的JNK信号通路在调控大鼠再生肝8种细胞增殖、凋亡中的作用。用实时荧光定量PCR方法验证了芯片结果的可靠性。结果 JNK信号通路涉及240个基因和42条途径,其中,225个基因与大鼠肝再生相关。基因协同作用分析显示,在大鼠肝再生启动阶段,JNK信号通路启动HC和KC增殖,促进OC凋亡,启动部分PC和SEC增殖和促进部分PC和SEC凋亡;在进展阶段,JNK信号通路促进HC、BEC、KC和DC增殖,促进部分PC增殖、部分PC凋亡。在终止阶段,JNK信号通路促进HC、OC和PC凋亡,促进部分KC增殖、部分KC凋亡。结论 大鼠肝再生中JNK信号通路的42条途径和225个基因参与调控大鼠再生肝8种细胞的增殖和凋亡。     

核糖体相关基因在大鼠再生肝及肝肿瘤中表达异同的比较

目的在基因转录水平了解核糖体相关基因在大鼠再生肝(RL)和肝脏肿瘤(LT)中的表达异同。方法用搜索网站资料和查阅相关论文等方法获得核糖体发生、组装和功能相关基因及它们在肝脏肿瘤中的表达变化,用大鼠基因组230 2.0芯片检测它们在大鼠再生肝中的表达情况,用统计学方法比较上述基因在再生肝和肝脏肿瘤中的表达异同。结果初步证实上述基因中75个基因与肝再生相关。其中,18个基因在再生肝和肝脏肿瘤中表达上调,6个基因在两者中表达下调,51个基因在肝脏肿瘤中未发生有意义的表达变化。结论再生肝的核糖体相关基因表达谱与肝脏肿瘤有相同之处,也有不同之处,前者的基因表达更具阶段性和复杂性。     

转录因子基因在大鼠肝再生中的表达方式和作用分析

目的探讨转录因子基因在肝再生中的表达变化及作用。方法经查阅网站资料和相关论文获得转录因子基因及其参与的生理活动,用大鼠基因组230 2.0芯片检测转录因子基因在大鼠再生肝中的表达,用手术组和假手术组比较的方法确定肝再生相关基因。结果初步证实上述基因中有320个基因与肝再生相关,涉及细胞代谢、增殖、分化、凋亡等16种生理活动。它们在肝再生中的表达分为41种方式,表明肝再生中细胞生理生化活动具有阶段性、多样性和复杂性。其中,肝再生早期[部分肝切除(PH)后0.5~4h]和前期(PH后6~12h)糖类合成,脂类代谢和炎症反应相关转录因子基因表达增强,中期和后期细胞增殖、生长、分化和凋亡相关转录因子基因表达增强。结论肝再生的生理生化活动受多种转录因子基因调控。其中,e2f1、fos、copeb等转录因子基因发挥关键作用。     

AKT、ATM、D4-GDI和p53 4条细胞凋亡通路基因在大鼠肝再生过程中的表达变化

目的探讨AKT、ATM、D4-GDI和p53 4条细胞凋亡通路基因在肝再生(LR)过程中的表达变化。方法将大鼠随机分为实验组和对照组,每组6只,雌雄各半,用Rat Genome 230 2.0芯片检测大鼠部分肝切除(PH)后不同恢复时间点4条细胞凋亡通路基因表达情况,并用生物信息学方法对其进行分析。结果 AKT、ATM、D4-GDI和p53 4条细胞凋亡通路中63、8、6和7个基因与肝再生相关。它们主要在肝再生启动阶段起始表达。表达的相似性分为均上调、上调占优势、均下调、下调占优势、上调和下调相近等5类,大多数基因表达加强,少数基因表达降低。它们表达的时间相关性分为11组。基因协同作用模型(Et)分析表明,AKT通路几乎在整个肝再生中抑制细胞凋亡;ATM、D4-GDI和p53 3条细胞凋亡通路几乎在整个肝再生中促进细胞凋亡。结论 AKT、ATM、D4-GDI和p53 4条细胞凋亡通路与再生肝生长、发育和肝量控制密切相关。     

哺乳动物雷帕霉素靶蛋白信号通路相关基因对大鼠再生肝8种细胞生长过程的调节作用

个基因含于大鼠Genome 230 2.0芯片,82个基因与大鼠肝再生相关。其中,在启动阶段,mTOR信号通路主要参与激活、促进肝细胞、陷窝细胞、库普弗细胞、树突状细胞、肝星形细胞和窦内皮细胞的生长过程;在进展阶段,mTOR信号通路明显地促进肝细胞、胆管上皮细胞、卵圆细胞、肝星形细胞、库普弗细胞、陷窝细胞和树突状细胞的生长过程;在终止阶段,mTOR信号通路的大多数途径对肝细胞、库普弗细胞和树突状细胞的生长过程的促进作用减弱,而途径25却对肝细胞、窦内皮细胞、肝星形细胞和陷窝细胞的生长过程有明显的抑制作用。 结论 mTOR信号通路的25条途径和82个基因参与大鼠再生肝8种细胞的生长调控。     

细胞表面受体介导的信号通路相关基因对大鼠肝再生的调控作用分析

目的在基因转录水平了解12条细胞表面受体介导的信号通路相关基因对大鼠肝再生的调控作用。方法用搜集网站资料和查阅相关论文等方法获得上述基因,用大鼠基因组230 2.0芯片检测它们在大鼠再生肝中的表达情况,用比较手术和假手术中基因的表达差异性确定肝再生相关基因。结果初步证实上述基因中491个与肝再生相关,其中226个基因之间有742种直接作用关系。细胞因子和趋化因子介导的酶联受体、G蛋白耦联受体、谷氨酸;抗原受体介导的,整合素介导的,脂多糖介导的,Notch、Osmosensory、Smoothened、Toll、Wnt等12条信号通路中与肝再生相关的上调基因数和下调基因数,分别为26和23、164和54、59和51、5和1、22和14、21和10、1和1、4和11、23和11、32和17。肝再生中基因上调表达次数和下调表达次数分别为188和128、464和190、308和207、13和5、88和46、123和50、2和1、20和43、148和30、174和62。结论除Osmosensory和脂多糖介导的信号通路在肝再生中作用较小,Smoothened信号通路作用减弱外,其他9条信号通路在肝再生中作用增强。     

大鼠肝硬化与肝再生的基因表达谱比较分析

目的 了解肝硬化(LC)与肝再生(LR)的相关性.方法 取成年SD雄性大鼠24只,每组6只,用CCl4诱导方法 建立大鼠LC模型;将114只SD雄性大鼠随机分为19组,包括9个部分肝切除组,9个假手术组和1个正常对照组,用2/3肝切除手术建立LR模型.用大鼠全基因组表达谱芯片Genome 230 2.0检测大鼠LC发生与大鼠LR中肝组织的基因表达谱,用生物信息学和系统生物学等方法 分析基因表达谱预示的生理活动的异同,并用定量PCR证明芯片检测结果 的可靠性.结果 LC发生中304个基因和LR中948个基因发生了有意义表达变化,其中121个基因为两者共有,183个基因为LC特有,827个基因为LR特有.H-clustering分析表明,LC和LR的生理活动未显示时间上的相关性.K-means聚类分析显示,LC和LR的C1～C5组基因表达趋势相似,C6组相反,但LR的变化更为丰富.应用基因本体论(GO)分类和功能聚类分析发现,在LC和LR中,免疫反应、炎症反应、细胞迁移、细胞黏附等生理活动增强,各种物质代谢活动减弱.其中,LC的刺激反应在C2强于肝再生,在C6弱于肝再生,而DNA修复、细胞增殖、脂类代谢、内环境稳态和氧化应激等均弱于肝再生.结论 LC与LR的基因表达变化和生理活动有共同方面,也有差异之处.     

趋化因子2促进肝再生中脂肪的形成

目的 探讨趋化因子2（CCL2）对肝再生的影响以及作用机制。 方法 大鼠随机分为3组,每组10只。液压转基因技术将质粒转入大鼠体内,6 h后荧光显微镜下观察转染效率。称量再生肝重量,计算肝再生率和肝脏指数以观察肝脏再生情况。测量血清中谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)与总胆红素（TBIL）的含量以评估肝脏功能情况。苏丹Ⅳ染色观测脂肪聚积情况。Real-time PCR检测脂肪代谢相关基因的表达。Western blotting检测磷酸化丝裂原细胞外激酶1/2(p-MEK1/2)和磷酸化细胞外信号调节激酶l/2(p-ERKl/2)的表达情况。 结果 转质粒后6 h各组绿色荧光蛋白表达量均大于30%。pEGFP-N1-CCL2转染组肝再生率、肝脏指数、ALT、AST和TBIL含量均高于pEGFP-N1组。随转基因时间延长,脂肪代谢相关基因表达量增加,有较多猩红色脂肪滴出现,p-MEK1/2和p-ERKl/2表达量增多。 结论 趋化因子2可能通过MEK/ERK通路增加脂肪合成,促进肝脏再生。     

大鼠肝再生中8种肝脏细胞的凝血反应相关基因转录谱预示的生理活动

目的 了解大鼠肝再生中8种肝脏细胞的凝血反应相关基因转录谱及其预示的生理活动。 方法 大鼠再生肝8种细胞的分离,基因表达变化检测,预示的生理活动分析用Cluster等软件及生物信息学和系统生物等方法进行,用Microsoft Excel等软件分析基因的表达模式。 结果 40个参与凝血反应的基因与肝再生相关,肝细胞、胆管上皮细胞、卵圆细胞、星形细胞、窦内皮细胞、库普弗细胞、陷窝细胞、树突状细胞的相应基因数为13、31、12、33、32、9、34、33。serpine1、a2m 在上述8种细胞,vwf、klkb1 在除库普弗细胞之外的7种细胞,其他基因在两种或两种以上细胞中发生有意义表达变化。上述基因转录谱预示,肝再生启动和进展阶段激肽释放酶和凝血酶原合成,凝血酶形成等活动增强。终止阶段纤维蛋白单体形成纤维蛋白聚合体等活动增强。 结论 大鼠肝再生与凝血反应密切相关。     

大鼠肝再生中8种肝脏细胞的细胞免疫相关基因转录谱预示的生理活动

目的 了解大鼠肝再生中8种肝脏细胞的细胞免疫相关基因转录谱,及其预示的细胞免疫活动。 方法 用Percoll密度梯度离心结合免疫磁珠分选方法分离大鼠再生肝的肝细胞、胆管上皮细胞、卵圆细胞、星形细胞、窦内皮细胞、库普弗细胞、陷窝细胞和树突状细胞等8种细胞,用Rat Genome 230 2.0芯片等检测细胞免疫相关基因在上述细胞中表达变化,用Cluster等软件及生物信息学和系统学生物等方法分析它们的表达模式及预示的生理活动。 结果 大鼠肝再生中40个细胞免疫相关基因发生了表达变化,相应细胞的基因数为19、19、9、19、19、21、22、21。肝再生启动阶段和进展阶段抗原肽MHC复合物形成,NF-κB激酶活性和IL-2等细胞因子合成增加,终止阶段NF-κB促进细胞分化活动和caspase诱导T细胞凋亡活动增强。 结论 大鼠肝再生与细胞免疫相关。