Comparative analysis of the role of JNK signaling pathway in cell proliferation and apoptosis of rat liver regeneration and cirrhosis

目的 从基因转录水平了解JNK信号通路在大鼠肝再生(LR)和肝硬化(LC)中的作用异同. 方法 采用2/3部分肝切除手术制备大鼠肝再生模型,以腹腔注射CCl4中性菜籽油溶液法建立大鼠肝硬化模型,采用大鼠Genome 230 2.0芯片检测不同时间点再生肝和肝硬化组织中JNK信号通路的基因表达谱,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增殖和凋亡活动. 结果 JNK信号通路涉及302个基因和42条途径,大鼠Genome 230 2.0芯片含上述基因中的240个基因,其中,79个基因发生有意义表达变化,涉及LR的52个基因,LC的5个基因,有22个基因与两者相关.在大鼠LR启动阶段,途径1和16促进细胞增殖及途径22 ～ 33促进细胞凋亡作用强于对照;在进展阶段,途径1～17、34和35促进细胞增殖及途径22 ～33促进细胞凋亡作用强于对照,途径37～41抑制细胞凋亡作用弱于对照;在终止阶段,途径37、39、41和42诱导细胞凋亡作用弱于对照,同时,尚未发现途径18 ～ 21和36参与大鼠LR.而在LC发生中,JNK信号通路中的这些途径与对照相比均无显著差异.结论 JNK信号通路的37条途径调控大鼠肝再生的细胞增殖和凋亡,对大鼠肝硬化的调控作用则不显著.     

GADD45α对大鼠部分肝切除后肝脏再生的调控作用

目的探讨生长阻滞和DNA损伤诱导基因GADD45α在大鼠部分肝切除(PH)后肝再生中的作用及其调节机制。方法将114只大鼠随机分为19组,2/3肝切除9组,手术对照9组,正常对照1组,制作大鼠部分肝切除模型,然后用大鼠基因组芯片Rat Genome 230 2.0检测部分肝切除后再生肝的基因表达变化,采用实时定量PCR技术验证芯片检测结果。利用谱函数(Ep)分析基因表达变化预示的生理活动改变,进而通过Ingenuity Pathway Analysis(IPA)汇总GADD45α调控肝再生的信号通路并分析其可能的分子机制。结果 GADD45α在PH后2~6h、24h和36~72h均表达上调,GADD45α通过NF-κB、p38PRAK、p53、STAT3-p21、STAT3-Bcl-2、STAT3-c Myc等6条途径参与大鼠部分肝切除后的肝脏再生调控。谱函数分析发现,GADD45α调控的生理活动的变化情况基本与大鼠肝再生进程相符。结论 GADD45α在大鼠肝再生中可能通过上述信号通路调控细胞增殖、细胞周期和细胞存活等生理活动,进而调节肝脏的再生。     

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。     

缺血预处理对大鼠肝大部切除后肝再生基因表达谱的影响

目的应用基因芯片研究大鼠肝缺血预处理后残存肝组织再生过程中基因表达谱的动态变化。方法Sprague—dawley（SD）大鼠肝在缺血再灌注前行缺血预处理（10min缺血后10min再灌注）,再灌注期间行70％肝叶切除建立余肝再生模型．用affmetrix RAT GeneArray 1．0ST基因表达谱芯片筛选大鼠再生肝组织中差异表达基因进行功能分析及归类。结果再生肝组织有差异表达基因1103条,涉及代谢相关基因、细胞周期调控基因、炎症反应相关基因、凋亡相关基因、信号传导相关基因、细胞因子相关基因、生长因子基因等,差异表达基因显著性的表达趋势有7种。结论缺血预处理后肝再生的过程是多基因调控的动态变化过程,用基因芯片有助于研究肝再生的机制,为促进肝再生提供治疗的潜在靶点。     

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。     

肝细胞生长和分化相关基因在大鼠肝再生中的表达方式及作用分析

目的在基因转录水平了解肝再生中肝细胞的生长和分化情况。方法用搜集网站资料和查阅相关论文等方法获得参与肝细胞生长和分化基因,用大鼠基因组230 2.0芯片检测它们在大鼠肝再生(LR)中的表达情况,通过比较手术组和假手术组中基因表达差异性以确定上述基因中的肝再生相关基因。结果初步证实上述基因中110个基因与肝再生相关。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)、细胞分化和组织结构功能重建(PH后72~168h)等4个阶段起始表达的基因数为63、11、43和3,基因总表达的次数为63、43、101和80,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。它们共表达上调488次,下调248次,分为6种表达方式,表明肝再生中细胞生理生化活动的多样性和复杂性。结论肝细胞生长和分化贯穿于整个肝再生中。     

基因芯片研究与衰老相关免疫基因的表达

目的:利用基因表达谱芯片,研究免疫相关基因在衰老过程中表达水平的改变。方法:分别提取20只20月龄SD大鼠和20只4月龄SD大鼠的脾脏mRNA,并通过逆转录制备成杂交探针;老年大鼠用Cy5d-UTP标记,青年大鼠用Cy3 d-UTP标记。将两种探针等量混合后与包含416个免疫相关基因的cDNA芯片进行杂交。通过扫描仪扫描芯片荧光信号和计算机分析,比较老年组和青年组大鼠脾脏的基因表达水平的差异。同步检测老年组大鼠和青年组大鼠的心、肝、肾和血液中的与自由基相关的生化指标。结果:生化指标检测证实20月龄老年大鼠与4月龄青年大鼠清除自由基的能力有显著的差异,说明其生理机能有显著差异,适用于芯片的研究。而芯片结果显示在所研究与免疫相关的基因中,13个基因在老年大鼠脾脏中表达下调,其中包括参与应激和免疫应答的基因,部分参与细胞增殖、分化的调节基因和参与DNA/RNA修复基因;只有1个基因,即编码良性肿瘤淀粉酶的基因在老年大鼠脾脏中表达特异增高。结论:运用基因表达谱芯片可以帮助我们了解免疫系统在衰老过程中的变化,深入理解衰老的发生和发展机制。     

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。     

PPAR-γ偶联的信号通路可能参与大鼠肝再生

目的 了解PPAR-γ偶联的信号通路在大鼠肝再生(LR)中作用.方法 用搜集网站资料和查阅相关论文等方法获得上述通路相关基因,用Rat Genome 230 2.0芯片检测它们在大鼠肝再生中表达情况,用真手术与手术对照比较方法确定肝再生相关基因.结果 初步证实上述基因中64个基因与肝再生相关.肝再生启动、Go/G1 过渡、细胞增殖、细胞分化和组织结构功能重建等4个阶段起始表达的基因数为28、4、34和2,基因总表达次数为72、41、247和90,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.它们共分为11种表达方式,表明肝再生中这些基因表达变化多样和复杂.结论 PPAR-γ偶联的信号通路在肝再生早期、前期和后期促进糖元合成;在整个肝再生中抑制炎症反应,促进细胞增殖和迁移.     

大鼠急性肝衰竭肝脏的基因表达分析

目的 从基因转录水平了解急性肝衰竭( AHF)发生的基因组学基础. 方法 36只SD成年大鼠分为模型组和对照组,模型组采用CCl4(4ml/kg)一次性灌胃法建立大鼠AHF模型,于建模3、6、12、24、48和72h时采集血清,检测谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、碱性磷酸酶(ALP)、总蛋白(TP)、总胆红素(TBIL)等生化指标,并固定肝脏组织制作成石蜡切片,进行HE染色分析.用大鼠Genome 230 2.0芯片检测上述时间点肝脏细胞的基因表达谱,用系统生物学方法分析基因表达谱预示的生理活动. 结果 发现1 022个基因与大鼠AHF发生相关.其中,建模3、6、12、24、48、72h时有意义表达的基因数分别为131、302、350、539、349、177,有意义表达上调、下调和上下调的基因总数分别为634、382和6.用生物信息学和系统生物学等方法分析肝脏细胞基因表达谱与AHF发生的相关性,结果表明,AHF发生共涉及23种生理活动变化.其中,基因转录、糖类、脂类等代谢、内环境稳定、细胞增殖、生长、建成、迁移等8种生理活动增强.信号转导、核酸、有机酸、毒物等代谢、氧化还原、细胞黏附等6种生理活动减弱.炎症反应、细胞分化、发育等生理活动在AHF发生前期增强,后期减弱. 结论 AHF发生与多种基因表达变化和多种生理活动改变密切相关.     

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。     

细胞核结构与发生相关基因在大鼠肝再生中表达模式的分析

目的了解大鼠肝再生中细胞核结构与发生相关基因的表达动态。方法用查阅网站资料和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组中基因的有意义表达异同,确定肝再生相关基因。结果初步证实上述基因中406个基因与肝再生相关。部分肝切除(PH)后,肝再生早期(0.5~4h)、前期(6~12h)、中期(12~66h)、后期(72~168h)等4个阶段起始表达的基因数为200、29、179和5;基因的总表达次数为374、290、1 876和603。共上调1 224次,下调496次。肝再生前期和中期核形成与发生相关基因表达增强;中期核被膜、核基质和核质相关基因表达增强;中期和后期核染色体、核仁和核功能蛋白复合体相关基因表达增强。结论细胞核结构与发生相关基因在大鼠肝再生中表达活跃,并与肝再生密切相关。     

核酸及其衍生物的代谢?加工?运输相关基因在大鼠肝再生中表达模式的分析

目的在基因转录水平了解核苷酸及其衍生物、DNA及RNA代谢、加工、运输相关基因在大鼠肝再生(LR)中的表达变化。方法用搜索网站资料和查阅相关论文等方法获得核苷酸及其衍生物、DNA及RNA代谢、加工、运输相关基因,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240个基因与大鼠肝再生相关。肝再生早期[部分肝切除(PH)后0.5~4h]、前期(PH后6~12h)、中期(PH后16~66h)、后期(PH后72~168h)等4个时期起始表达的基因数分别为65、14、150和11,基因的总表达次数为133、87、627和169,它们的表达模式分别为6、5、22和9种,共表达上调768次,下调248次。肝再生前期和中期mRNA降解增强;前期、中期和后期DNA重组、修饰、转录及mRNA加工和运输增强;几乎整个肝再生中核苷酸及其衍生物代谢、DNA复制、包装和分解活动增强。结论肝再生相关基因主要在肝再生早期起始表达,在不同时期发挥作用。     

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。     

大鼠肝再生中环状RNA的表达变化及其对细胞增殖的调节作用

目的 探讨环状RNA(circRNA)在大鼠肝再生中的表达变化及其对细胞增殖的调节作用.方法 用生物高通量检测方法分析114只2/3肝切除大鼠诱导的大鼠肝再生中circRNA的表达变化,用miRanda和TargetScan网站分析大鼠肝再生的靶微小RNA(miRNA)及其mRNA,用基因本体论(GO)和IPA软件分析...