应用基因芯片技术对2型糖尿病胰岛素抵抗脂肪信号转导相关基因的研究

目的 应用基因芯片技术比较2型糖尿病胰岛素抵抗(IR)患者与正常人大网膜脂肪组织信号转导相关基因表达谱的差异,以进一步阐明IR的发病机制并探索新的治疗方法。方法 分别以Cy5和Cy3两种荧光染料通过逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)将IR组和对照组脂肪组织的mRNA标记成探针,并与载有1组靶基因的基因表达谱芯片进行杂交。通过扫描荧光强度,经计算机软件分析,寻找两组差异表达基因。结果 IR组和对照组之间共筛选出82条差异表达基因。其中信号转导相关差异表达基因19条,表达增加的基因12条,表达降低的基因7条。RT-PCR验证,IR组MKP-4表达明显升高。结论 基因表达谱芯片筛选提示IR的发病涉及多个方面,并与受体信号转导密切相关,为阐明IR的信号转导机制提供强有力的工具。     

结肠黑变病相关基因的cDNA芯片筛查分析

目的 应用基因芯片技术研究结肠黑变病(MC)和正常成人结肠组织基因的差异表达. 方法 分别用Cy5和Cy3两种不同的荧光染料通过逆转录反应将MC组和对照组结肠组织的mRNA分别标记成探针,并与载有一组靶基因的基因表达谱芯片进行杂交.通过扫描荧光强度,计算机软件分析,寻找两组差异表达基因. 结果 MC组和正常对照组之间共筛选出93条差异表达基因,其中表达增加的基因有53条(2.0倍以上),表达降低的基因有40条(0.5倍以下). 结论 基因表达谱芯片筛选MC与正常成人结肠组织差异表达基因具有样品用量少、高速度、高敏感、高通量等特性.通过筛选所得差异基因提示MC的发病可能涉及细胞增殖、酯类代谢、能量代谢、细胞毒等多种因素,为进一步阐明MC的发病机制提供了新线索.     

基因芯片技术在胰腺癌相关基因研究中的应用

目的　应用基因芯片技术比较胰腺癌组织与正常胰腺组织基因表达谱的差异 ,以寻找新的诊断指标和治疗位点。方法　将 12 80 0 0个人类全长基因的PCR产物点样在特殊处理后的玻片上制备基因芯片。采用逆转录的方法分别将Cy5 dUTP标记胰腺癌组织mRNA、Cy3 dUTP标记正常胰腺组织mRNA以制备探针。将每一标本的混合探针与芯片杂交 ,用ScanArray 30 0 0荧光扫描仪扫描荧光信号。应用ImaGene3.0软件分析、计算每点的Cy5和Cy3信号值。以Cy5 /Cy3比值的自然对数绝对值 >0 .6 9为标准 ,筛选差异表达基因。结果　在所检测的 6例胰腺癌标本中 ,共有 5 4个基因有差异表达 ,其中胰腺癌组织中表达上调基因 32个 (包括基因库中已登录基因 2 4个 ) ,表达下调基因 2 2个 (包括基因库中已登录基因 15个 )。结论　基因芯片技术为阐明胰腺癌特异基因表达谱提供了强有力的工具。     

CpG-寡核苷酸对免疫细胞基因表达的影响

目的:研究CpG-寡核苷酸(CpG-ODN)对免疫细胞基因表达的影响.方法:用Cy3和Cy5两种荧光分子通过逆转录反应将CpG-ODN刺激前后的单核-巨噬细胞系RAW264.7细胞的mRNA分别标记成探针,混合后与小鼠基因表达谱芯片杂交,通过扫描、计算机分析,寻找经CpG-ODN刺激后差异表达的基因.结果:CpG-ODN刺激RAW264.7细胞6 h后,2次芯片杂交筛选出重复差异表达的基因119条,其中74条上调,45条下调;这些基因涉及细胞周期、免疫调控、脂肪代谢、泡沫细胞形成、信号转导等过程.结论:CpG-ODN可广泛调控巨噬细胞内多种基因的表达,对相关基因群的进一步研究有助于深入了解CpG-ODN的作用机制.     

CDX2基因过表达促进胃癌细胞凋亡的分子机理研究

目的:利用基因表达谱芯片技术筛选CDX2高表达的胃癌MGC803/CDX2细胞和对照组MGC803/EV细胞中差异表达的基因,探讨CDX2高表达促进胃癌细胞凋亡的分子机理.方法:Trizol一步法提取高表达CDX2的MGC803/CDX2细胞和对照组MGC803/EV细胞的总RNA,并纯化mRNA,反转录合成荧光分子(Cy3/Cy5)标记的cDNA探针,与22 k基因表达谱芯片进行杂交;采用LuxScan 3.0图像分析软件对芯片图像进行分析,把图像信号转化为数字信号,最后以差异为>2倍或<0.5倍的标准来确定差异表达基因.结果:在23 238个基因中筛选出与细胞凋亡有关的差异性表达基因15条,其中8条基因表达上调和7条基因表达下调.结论:CDX2基因过表达促进胃癌细胞凋亡可能与这15条差异表达基因关系密切.     

常染色体显性遗传多囊肾差异表达基因的研究

目的:应用表达谱芯片研究常染色体显性遗传多囊肾病(ADPKD)与正常肾组织基因表达的差异,探讨此病的致病因素及可能的治疗途径.方法:等量的人正常肾和ADPKD肾组织的mRNA分别用Cy3和Cy5逆转录荧光标记,制作cDNA探针,混合后与4 096点人cDNA表达谱芯片进行杂交,ScanArray4000扫描仪扫描芯片荧光信号图像,数字化处理和分析后比较两种组织基因表达谱的差异.RT-PCR法验证其中4条基因表达水平.结果:在ADPKD肾组织与正常肾组织中存在463条差异表达基因,其中206条基因在多囊肾组织中高表达,特别是细胞周期素D2(cyclin D2)、基质金属蛋白酶1(MMP1)、组织金属蛋白酶抑制因子1(TIMP1)、成纤维细胞活化蛋白基因等;257条基因在多囊肾组织中低表达,特别是蛋白磷酸酶1A、酸性磷酸酶1基因等.RT-PCR法验证的4条基因表达水平与芯片结果相一致.结论: ADPKD病理改变可能与细胞周期蛋白、MMPs以及各种生长因子相关基因的上调有关,钙调素抑制剂和MMPs抑制剂可能会对其有一定的治疗作用.     

肺栓塞患者血浆凝血因子基因表达谱的差异

目的应用基因芯片技术比较肺栓塞(PE)患者与健康者凝血因子基因表达谱的差异,探讨血浆中凝血因子mRNA水平与PE的关系。方法取9例PE患者(PE组)和33名健康者(正常对照组)的静脉血5 mL,抽提血液总RNA。合成9个Cy3标记的PE患者cRNA探针和1个Cy5标记的标准对照探针,与44 000 Agilent人全基因组Oligo芯片杂交,用Agilent扫描仪扫描荧光信号。应用Feature Extraction软件分析、计算每点的Cy3和Cy5信号值。以9组数据中,Cy3/Cy5比值(Ratio比值)为标准,筛选差异表达基因。并采用荧光定量-聚合酶链反应进行验证。结果9张芯片筛选出共同差异表达的凝血因子基因13条,其中mRNA表达水平上调基因11条,分别为FⅦ、FⅪ、FⅧA1、FⅤ、FⅧ、FⅩ、FⅡ、vWF、FGG、F2R、F2RL1;表达下调基因2条,分别为FⅨ和FⅫ。结论血浆凝血因子的差异表达可能与PE的发病有关。     

基因芯片研究糖尿病肾病大鼠肾皮质基因表达

目的：研究正常与糖尿病肾病大鼠肾脏的基因表达谱,大规模分析糖尿病时基因表达水平的变化。方法：（1）实验大鼠分为两组,一组为正常对照组,另一组为糖尿病组;（2）从肾皮质中抽提mRNA,经反转录分别用Cy3,Cy5荧光标记,获得两组动物来源的cDNA探针;（3）cDNA探针与Biodoor基因表达谱芯片杂交,结果由扫描仪扫描并用软件进行分析统计。结果（1）18．4％的基因表达谱发生明显的变化,其中12条基因在糖尿病时表达量明显下降,而323条基因在糖尿 时表达量明显上升;（2）已报道基因占了差异表达基因总数的18．8％左右,大多数已报道基因在糖尿病时的表达模式与其他作者的报道类似。结论：利用基因芯片技术结合实验动物模型能大规模,高通是地研究糖尿病的基因表达谱,初步筛选出选出疾病相关基因,对进一步阐明疾病在基因水平上的发病机制有十分重要的作用。     

基因表达谱芯片筛查子宫内膜癌相关基因的研究

目的 应用基因芯片技术研究子宫内膜癌的基因表达谱,探讨子宫内膜癌的发生、发展与肿瘤相关的基因群及其功能.方法 应用TRIZOL一步法抽提11例子宫内膜癌患者的子宫内膜和3例子宫肌瘤患者的正常增殖期子宫内膜组织的总RNA,并纯化mRNA,将等量的子宫内膜的mRNA反转录合成以Cy5和Cy3标记的cDNA链做探针,混合后在含有8 064条双点人类全长基因的芯片上进行杂交,再经芯片扫描、图像分析处理后,分析子宫内膜癌组织及其与正常增殖期子宫内膜基因表达谱的差异.结果 11例子宫内膜癌组织和3例正常增殖期子宫内膜组织比较,含8 064个基因的基因芯片中共筛选出差异基因274条,其中上调92条,下调182条.结论 子宫内膜癌的子宫内膜组织和正常增殖期子宫内膜组织的基因表达谱存在差异,这些差异基因涉及细胞外基质调节基因、细胞因子、促癌基因/抑癌基因、细胞周期、细胞凋亡等,提示这些基因与子宫内膜癌的发生和发展有关.     

基因芯片在筛选食管鳞癌相关基因中的应用

目的研究人食管鳞状细胞癌与癌旁正常组织的基因表达谱,通过对比基因表达的差异,寻找与人食管鳞癌发展相关的基因。方法提取人食管鳞癌与正常食管鳞状上皮的mRNA,逆转录成cDNA,并用Cy3-dUTP标记正常食管组织,用Cy5-dUTP标记食管鳞癌组织,制成探针,与基因芯片进行杂交,经扫描仪扫描后,对获取的信号数据进行软件分析、对比。筛选出差异表达的基因。结果在4例新鲜标本的芯片杂交检测中,共发现4329条基因发生差异表达,其中2293条上调,2036条下调,将这些基因按GO（gene ontology）分子功能（function term）进行分类,发现与细胞分化、成熟,分子定位、连接,信号传导,酶活性调节,以及基因转录、翻译调节有关的基因最多。结论①食管鳞癌的发生发展与多条基因的异常表达有关。②应用基因芯片技术可以对食管鳞癌的基因表达谱进行分析,以筛选食管鳞癌相关基因。     

基因芯片技术筛选2型糖尿病伴远端对称性多神经病变患者外周血单个核细胞差异表达基因

目的：应用基因芯片技术筛选2型糖尿病伴远端对称性多神经病变患者外周血单个核细胞（PBMC）与不伴远端对称性多神经病变糖尿病患者以及正常个体相比的差异表达基因.方法：采用包含5 075个功能已知人类基因的cDNA芯片检测2名2型糖尿病并发远端对称性多神经病变患者（DSPN组）,2名2型糖尿病不伴远端对称性多神经病变患者（DM组）以及2名年龄和性别匹配的正常个体（C组）PBMC基因表达谱,分析差异表达基因,并选择其中有差异表达的部分基因进行实时定量RT-PCR验证.结果：基因芯片技术筛选出22条差异表达基因,涉及细胞代谢与信号转导基因,原癌与抑癌基因,DNA合成和修复基因,离子通道与运输蛋白基因,DNA结合、转录和转录因子基因,细胞骨架组成基因等.其中上调基因4条,下调基因18条.实时定量RT-PCR测定下调基因中的AK1和FBXO7,与基因芯片技术结果一致.结论：2型糖尿病伴DSPN患者PBMC基因表达谱存在差异;DSPN可能涉及细胞代谢,信号转导和DNA合成等多个方面.     

应用表达谱芯片研究胶质母细胞瘤相关基因的表达及功能

目的:应用基因表达谱芯片筛选研究人脑胶质母细胞瘤发生,发展中相关基因的表达及生物信息分析功能.方法:采用含13 939条基因(设置173个对照点)的BioStarH140S型表达谱芯片;用改良的"一步法"抽提2例正常脑及6例胶质母细胞瘤组织总RNA,制备杂交探针;杂交芯片后用ScanArray4000扫描芯片荧光信号,提取正常脑及胶质母细胞瘤组织差异基因;对差异基因进行生物信息分析,初步分类及Northern杂交研究.结果:按照差异显著标准,在胶质母细胞瘤中共有198条(1.42%)基因表达差异显著,其中77条(0.55%)表达上调,121条(0.87%)表达下调,55条新基因尚未在GenBank登录;生物信息分析发现肿瘤相关基因与细胞信号和传递蛋白、代谢、蛋白翻译合成、细胞骨架和运动、免疫、原癌基因和抑癌基因、细胞周期、细胞凋亡等9类基因密切相关;Northern杂交结果与表达谱芯片一致.结论:基因表达谱芯片可低成本、高通量、高效率筛选胶质瘤相关基因,并为基因群功能研究提供了方向;本研究结果有助于揭示胶质母细胞瘤分子机制,为指导肿瘤的临床诊断、治疗和预后判断提供依据.     

2型糖尿病患者脂肪组织CD14+细胞基因表达的变化及其与环境因子的关系

目的:基于芯片数据研究2型糖尿病(Type 2 diabetes mellitus,T2DM)患者脂肪组织CD14+细胞的基因表达情况,筛选差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),利用生物信息学方法分析肥胖影响T2DM患者免疫状况的分子机制及环境因子对该机制的影响.方法:...     

cDNA microarray in isolation of novel differentially expressed genes related to human glioma and clone of a novel full-length gene

Background This investigation was undertaken to obtain differentially expressed genes related to human glioma using cDNA microarray and the characterization of one novel full-length gene. Methods Total RNA was extracted from human glioma tissues and normal brain tissues, and mRNA was used to make probes. After hybridization and washing, the results were scanned using a computer system. The gene named 681F05 clone was an expressed gene to human glioma through four-time hybridization and scanning. Subsequently northern blot analysis was performed by northern blot, 5‘RACE and bioinformatics. Results Fifteen differentially expressed genes to human glioma were obtained through four-time hybridization and scanning. Northern blot analysis confirmed that 681F05 clone was low-expressed in human brain tissues and over-expressed in human glioma tissues. The analysis of BLASTn and BLASTx showed that 681F05 clone is two cDNA clones encoding two novel proteins that are highly identified to the cyclophilin isoform 10 of C. Elgans, respectively. Sequence analysis revealed the two cDNA clones are two different splicing variants of a novel cycophilin-like gene (PPIL3a and PPIL3b). Conclusions cDNA microarray technology can be successfully used to identify differentially expressed genes. The novel full-length gene of human PPIL3 may be correlated with the formation of human glioma.     

2型糖尿病患者心肌间充质细胞基因表达变化及相关环境化学物的筛选

目的 基于全基因组高通量测序数据研究2型糖尿病(T2DM)患者心肌间充质细胞的基因表达情况,筛选差异表达基因,采用生物信息学分析评估T2DM心肌间充质细胞的遗传规律及环境因素对上述规律的影响。方法 从高通量基因表达公共数据库中获得数据集GSE106177,采用Network Analyst、Cytoscape、String11.0、CTD、HMDD等分析软件或数据库对数据进行预处理,筛选差异表达基因,进行生物学功能与信号通路富集分析,建立差异基因蛋白质相互作用(PPI)网络,筛选相关环境化学物。结果 T2DM患者心肌间充质细胞的基因表达模式与对照组明显不同,共有135个差异表达基因,其中上调基因58个(42.96%),下调基因77个(57.04%);差异表达基因主要参与多细胞生物发育、解剖结构发展和系统发育等生物学过程,主要涉及肝细胞癌、库欣综合征、胆固醇代谢等通路。PPI网络显示,UBC为核心蛋白节点;microRNA-Gene交互作用网络显示,以hsa-mir-8485为代表的7个microRNA与差异表达基因具有交互作用关系;UBC、DNER、CNTN1等T2DM重要相关基因均与双酚A有交互作用关系。结论 T2DM患者心肌间充质细胞的基因表达模式发生明显改变,UBC可能在上述过程中发挥重要生物学作用,双酚A暴露也可能影响T2DM患者心肌细胞的发育和正常功能。     

基因表达谱芯片在筛选胃腺癌相关基因中的应用

目的：应用基因表达谱芯片筛选胃腺癌相关基因,并对这些基因的功能进行初步分析。方法：按一步法抽提胃腺癌和对照胃（正常）组织的RNA并纯化mRNA;将12800条人类基因PCR产物按微矩阵排列点样于化学涂层的载玻片上,制成基因芯片;将等量的对照胃和胃腺癌组织mRNA分别逆转录合成荧光分子掺入的cDNA一链做探针,混合后杂交上述基因芯片。经严格洗片后扫描荧光信号图像,计算机分析后比较两种组织中差异表达的基因。结果：在12800条基因中,胃腺癌与正常胃组织间存在差异表达的基因。在所检测的5例临床标本中均存在显差异表达的基因共27条（0．21％）,其中上调的11条（0．086％）,下调的16条（0．125％）,下调的基因中有2条为新基因。结论：微矩阵基因芯片在筛选胃腺癌发生相关基因的改变时、具有快速、高通量、高敏度等特点,胃腺癌基因差异表达谱的分析为胃癌的诊治提供了新的思路和线索。     

基因芯片筛查亚溶解型C5b-9刺激大鼠肾小球系膜细胞基因表达差异的研究

目的:应用高通量的基因芯片技术筛查亚溶解型C5b-9(sublytic C5b-9)介导大鼠肾小球系膜细胞(glomerular mesangial cells, GMCs)的基因表达谱的变化?方法:体外分离?培养大鼠GMCs,人工质控sublytic C5b-9复合物的形成,并用其刺激培养GMCs,然后分别提取sublytic C5b-9刺激GMCs 40 min?3 h及未刺激对照组细胞的总RNA?经逆转录合成生物素标记的cDNA探针,然后与基因芯片杂交(涵盖31 000个转录本,代表28 000个基因)?经Affymetrix Scanner 3000 扫描芯片荧光信号图像?GCOS1.4读取数据后将差异表达基因注释于GO基因功能分类体系,分析其相应的功能?结果:芯片检查数据显示,sublytic C5b-9刺激GMCs 40 min 时上调2倍以上及下调2倍以上的基因分别为4 124个和2 234个,刺激3 h时上调2倍以上及下调2倍以上的基因分别为4 512个和2 859个;而sublytic C5b-9刺激GMCs 40 min和3 h后同时上调2倍以上及下调2倍以上的基因分别为2 325个和1 419个?sublytic C5b-9刺激GMCs表达差异基因其功能主要涉及生物学过程调节?生物调节?定位相关?刺激应答?生长发育?增殖?代谢过程?细胞生理过程?多细胞机体过程等?结论:Sublytic C5b-9 刺激GMCs确能引起基因表达谱的变化?     

2型糖尿病患儿基因表达谱的改变及其发病机制

目的：探讨儿童2型糖尿病(Type 2 diabetes mellitus,T2DM)的发病机制,为其早期诊断和医治提供基因组 学证据。方法：从美国国立生物技术信息中心(National Center for Biotechnology Information,NCBI)的高通量基因表达 数据库(gene expression omnibus,GEO)中检索得到12例T2DM患儿和24例健康儿童的外周血基因芯片数据集,利用R 语言软件筛选出差异表达基因,并采用GenCLiP 2.0,STRING及Cytoscape等软件分析两组差异表达基因有关的生物学 功能、蛋白质相互作用网络、信号通路、基因-通路相互作用、关键基因的表达状况和预测价值评价。结果：共筛选 出79个差异表达基因,其中表达上调的有58个(73.42%),表达下调的有21个(26.58%),差异表达基因主要涉及防御反 应、对外刺激反应、炎症应答等分子功能和生物学过程,主要参与利什曼病、细胞因子及其受体的相互作用、Toll样 受体信号通路等;白细胞介素1β(interleukin 1 beta,IL-1β)、jun原癌基因(jun proto-oncogene,JUN)和IL-8是蛋白-蛋白 相互作用网络中典型子网络的3个重要链接节点;JUN和IL-1β基因是关键基因,其均与1L-17信号通路、Toll样受体信 号通路等有关;T2DM患儿外周血的JUN基因表达下降,IL-1β基因表达升高;JUN和IL-1β基因对儿童T2DM均具有一 定的诊断和预测价值。结论：T2DM患儿外周血的基因表达谱发生了明显改变,JUN和IL-1β基因与儿童T2DM关系密 切,IL-1β基因表达水平对儿童T2DM的预测效果较好。