油酸型ARDS大鼠肺基因差异表达的研究

目的： 用全基因表达谱芯片技术研究油酸型急性呼吸窘迫综合征(ARDS）大鼠肺基因的差异表达并对其进行分析,以进一步阐明ARDS发病的分子机制。方法：采用雄性SD大鼠舌下静脉注射油酸制作ARDS模型,腹主动脉取血并进行血气分析,取肺组织,部分组织固定进行病理学观察,其余组织提取RNA,经逆转录合成掺入生物素标记的cDNA探针,然后与基因芯片（涵盖 27 044转录本,代表22 012个基因）杂交,扫描芯片荧光信号图像,用Sam3.0进行统计处理,用博奥生物分子功能注释系统V4.0进行功能分析。随机选择 3个差异表达基因,用荧光定量 RT-PCR验证。结果：血气分析和病理学观察确定造模成功。芯片检测结果显示,在ARDS大鼠肺组织中,表达上调1.5倍以上的基因有73个,下调1.5倍以上的基因有298个,其中代谢相关基因上调的有1个,下调的有29个;免疫相关基因上调的有3个,下调的有7个;信号转导相关基因上调的有2个,下调的有9个;神经相关的基因上调的有3个,下调的有3个。结论：油酸型ARDS大鼠肺组织中发生了许多基因差异表达,这些基因涉及代谢、免疫、信号转导和神经等方面的功能,为初步阐明ARDS的发病机制带来启示。     

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。     

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.     

大鼠C6胶质瘤细胞的基因表达谱

目的:筛选比较大鼠C6胶质瘤细胞与正常星型胶质细胞中的差异表达基因。方法:利用Illumina Hi Seq4000技术对大鼠C6胶质瘤细胞和正常星形胶质细胞进行转录组测序并对测序结果进行功能注释。以|log2 Fold Change|≥1和q值0.05为标准筛选差异表达基因,并通过GO和KEGG数据库分析其功能和参与的信号通路。结果:较之正常星形胶质细胞,大鼠C6胶质瘤细胞中共筛选得到4363个差异表达基因,其中1603个基因表达上调,2760个基因表达下调;GO富集结果表明:4109个差异表达基因共映射到906个GO term,主要与GTP酶活性正性调节、基因表达正性调节、蛋白结合和钙离子结合等功能相关;KEGG富集结果表明:1535个差异表达基因共参与106条通路,富集最多的是PI3K-Akt信号通路和癌症发生通路。结论:成功获取大鼠C6胶质瘤细胞与正常胶质细胞的基因表达谱,并对其差异基因进行GO和KEGG注释,结果有助于胶质瘤发生发展的研究。     

大鼠神经元突触重塑参与神经免疫调节网络的功能重建

目的 探讨神经免疫调节网络的功能重建模式。 方法 用大鼠全基因芯片检测技术分析下丘脑外侧区神经免疫调节功能相关信号表达;用数据库分析差异基因的功能树。结果 免疫组大鼠基因表达谱有632个差异基因（其中免疫2天组374个,免疫4天组62个,免疫6天组196个）;对差异基因中的398个上调差异基因进行功能树相关分析显示27个基因为参与信号传导功能的已知功能基因,涉及31个细胞功能信号传导路,涵盖了已知的突触重塑不同的信号传导路。结论 突触重塑可能构成神经免疫调节网络功能重建的重要模式。     

大鼠C6脑胶质瘤模型的基因表达谱分析

目的:筛选和分析大鼠胶质瘤模型与正常星型胶质细胞中的差异表达基因。方法:构建大鼠C6颅内胶质瘤模型,利用Illumina Hi Seq 4000技术对大鼠胶质瘤模型的胶质细胞和正常星形胶质细胞进行转录组测序并对测序结果进行功能注释。以q值0. 05为标准筛选差异表达基因,并通过GO和KEGG数据库分析其功能和参与的信号通路。结果:较之正常星形胶质细胞,大鼠胶质瘤模型组细胞共筛选得到9221个差异表达基因,其中4604个基因表达上调,4617个基因表达下调; GO富集结果表明:这些差异表达基因共映射到575个GO term,与各类结合相关的分子如蛋白结合、离子结合、小分子结合、核苷酸结合等功能富集显著; KEGG富集结果表明:差异表达基因共参与22条通路,富集最多的是癌症发生通路、MAPK通路、胞吞通路和黏着斑通路。结论:成功获取大鼠胶质瘤模型细胞与正常胶质细胞的基因表达谱,差异表达基因富集在癌症发生通路、MAPK通路、胞吞作用通路和黏着斑等生物学通路,这些信号通路可能在胶质瘤发生发展过程中发挥重要作用,对其进一步分析将为临床治疗胶质瘤提供新的靶点。     

博来霉素诱导肺纤维化小鼠中差异表达的lncRNA筛选及生物信息学分析

目的:探讨博来霉素(BLM)诱导的肺纤维化小鼠模型肺组织中差异表达的长链非编码RNA(lncRNA),并对其进行生物信息学分析。方法:将12只6～8周龄的C57BL/6小鼠随机分为对照组和实验组,每组6只,实验组小鼠气管内滴注BLM构建肺纤维化模型,取小鼠肺组织进行芯片微阵列分析,筛选出差异表达的lncRNA,对差异表达的lncRNA进行靶基因预测,并对靶基因进行GO(gene ontology)富集与KEGG(Kyoto Encyclope-dia of Genes and Genomes)信号通路分析。结果:与对照组相比,肺纤维化模型组小鼠肺组织识别出差异表达的lncRNA共1 384个,其中表达上调的lncRNA有645个,表达下调的lncRNA有739个,并通过对差异表达lncRNA的靶基因预测,对靶基因进行GO富集与KEGG信号通路分析提示差异表达的lncRNA可能通过钙信号通路、PI3KAKT信号通路、Ras信号通路、Wnt信号通路、JAK-STAT信号通路和TGF-β信号通路等对肺纤维化进行调控。结论:基于芯片微阵列分析技术,lncRNA在BLM诱导的肺纤维化模型小鼠与正常小鼠肺组织中的表达存在差异,并在调控肺纤维化过程中可能涉及多个信号通路。     

基因表达谱芯片筛选局灶性脑缺血大鼠脑相关基因的研究

目的:应用基因芯片技术研究局灶性脑缺血大鼠脑组织与假手术组大鼠脑组织基因表达谱的差异,探索局灶性脑缺血的发病机制。方法:将4096种大鼠基因PCR产物用CartesianPixsys7500点样仪按微矩阵排列制成基因芯片;按一步法抽提脑局灶性缺血大鼠脑组织与假手术组大鼠脑组织的总RNA;将等量的脑局灶性缺血大鼠脑组织与假手术组大鼠脑组织RNA分别逆转录合成以Cy5和Cy3标记的cDNA一链做探针,混合后与上述基因芯片杂交。用AxonGenepix4000B扫描仪扫描芯片荧光信号图像,用GenepixPro4.0软件进行数字化处理和分析后比较两种组织基因表达谱的差异。结果:局灶性脑缺血大鼠与假手术组大鼠脑组织基因表达谱分析,发现211个差异表达基因,其中12个基因低表达,199个基因高表达。结论:本研究从脑局灶性缺血大鼠脑组织中筛选出大量的差异表达基因,说明这些基因可能参与局灶性脑缺血后脑损伤的发生及发展过程,从而为局灶性脑缺血的诊治提供新思路。     

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。     

代谢相关基因在先兆子痫胎盘中的表达情况分析

目的探讨细胞代谢相关基因在先兆子痫胎盘组织中的表达变化及其影响机制。方法使用含12000个与代谢、凋亡、细胞粘附、信号传导、转录因子等有关基因的cDNA表达谱芯片,检测4例重度妊娠高血压疾病子痫前期及正常的胎盘组织的基因表达谱差异,并差异表达的细胞代谢相关基因进行了Northern验证。结果4先兆子痫胎盘中同时有44种基因表达发生了变化,其中糖原磷酸化酶（GP—M）基因、瘦素（1eptin）基因、脂蛋白酯酶（LPL）基因及糖代谢相关基因（Glucose transporter）表达增强,核苷酸代谢基因（CD73）与能量代谢调节基因（Creatine kinase B）表达下降。结论多种基因表达异常与先兆子痫的病理发生有关,细胞代谢相关基因表达异常可能是血管内皮损伤的原因之一。     

基因芯片筛选抗胸腺细胞血清性肾炎大鼠肾组织基因表达差异的初步研究

目的： 利用基因芯片检查大鼠系膜增生性肾炎，即抗胸腺细胞血清性肾炎(ATSN)模型大鼠发病 40 min 和 5 d 时肾组织相关基因的表达情况，探讨ATSN大鼠不同时相肾组织基因表达的差异并作功能分析。 方法： 用抗胸腺细胞抗血清（ATS）复制大鼠ATSN模型，抽提发病 40 min 和 5 d 时肾组织RNA，分别用逆转录合成荧光分子掺入的cDNA作探针进行基因芯片杂交。用Agilent 扫描仪扫描，Imagene软件读取数据，最后用Genespring进行normalize处理和差异表达基因的筛选。差异基因筛选标准为实验组/对照组比值（ratio）>或=2为上调基因，实验组/对照组ratio<或=0.5为下调基因。然后选取上调和下调基因登录GenBank查找其相关功能。 结果： 在 9 234 个大鼠基因中（去除质控基因），ATSN大鼠 40 min 时肾组织上调基因为341个，其中部分为凋亡相关的调控基因，部分为增生相关基因及一些与信号转导有关的基因；下调基因为392个，其中一些是酶类基因，部分为生长因子和细胞因子受体基因等，其余大多上调和下调基因功能不详。ATSN发病 5 d 时，肾组织上调基因是213个，包括增生相关基因、信号转导相关基因等；下调基因119个，其中部分为酶类和细胞因子相关基因。5 d 时上调和下调基因大多功能不清楚。 结论： 大鼠ATSN发病早期（40 min），致病相关基因已被激活（如凋亡和增生相关基因），其中相关信号转导分子基因也表达上调，而在ATSN大鼠发病 5 d 时，基因表达谱有所改变，其中涉及的基因多为增生相关基因和信号转导相关基因。     

基因芯片筛选成釉细胞瘤差异表达基因的研究

目的： 用生物芯片技术筛选成釉细胞瘤相关基因。方法: 分别从人成釉细胞瘤和16周人类胚胎的牙胚组织中提取总RNA并纯化为mRNA，2种组织的mRNA分别逆转录合成有荧光分子标记的探针，然后与含有14 000种人类基因的芯片进行杂交，杂交信号用ScanArray4000 Standard Biochip Scanning System扫描仪扫描，结果用芯片图像分析软件（Genepix Pro3.0）进行分析。结果: 经过杂交筛选并与人类胚胎牙胚组织比较，从14 000个基因中筛选出差异表达基因722个，占5.0%，大于2倍的上调基因有240个（33.0%），其中有92个基因表达超过3倍；下调基因482个(67.0%)。结论: 运用基因表达谱芯片可以初步筛选出成釉细胞瘤相关基因。     

常染色体显性多囊肾组织差异表达基因的初步研究

目的应用基因芯片技术及最新公共数据库，筛选常染色体显性多囊肾组织中差异表达的基因，对其进行功能分类，并对其中1条基因利用原位杂交技术进行验证。方法将代表8398条人类基因的PCR产物制成基因芯片。将等量的多囊肾组织和正常肾组织mRNA分别用Cy5、Cy3荧光标记，逆转录合成cDNA探针，混合后与上述基因芯片杂交。扫描杂交信号荧光强度，找出差异表达基因，对获得的基因进行分子生物信息学分析。并对其中的上调表达基因IGF1 mRNA进行原位杂交，验证基因芯片结果的准确性。结果（1）在进入研究的8398条基因中，共发现357条差异表达基因。94条基因在多囊肾组织中低表达，263条基因高表达；（2）上调表达基因主要属于原癌基因，细胞骨架蛋白和运动相关蛋白，凋亡相关蛋白，细胞信号和传递蛋白，细胞因子；下调表达基因主要属于抑癌基因，DNA结合、转录和转录因子，细胞信号和传递蛋白，参与代谢的基因；（3）IGF1 mRNA原位杂交结果与芯片结果一致。结论基因表达谱芯片可快速、高效地筛选差异表达基因；多囊肾病的发生、发展中存在着多种不同功能基因表达调控的改变。     

慢性心力衰竭患者与正常人外周血单核细胞基因的表达差异

目的应用cDNA芯片技术研究慢性心力衰竭（CHF）患者和正常对照组外周血单核细胞（PBMC）基因表达差异。方法抽提PBMC总RNA并纯化mRNA,反转录合成单链、双链cDNA后,体外转录合成cRNA。分别用cy3-dCTP和cy5-dCTP标记cRNA。将基因芯片和杂交探针变性后杂交、洗涤,并分析cy3、cy5两种荧光信号的强度和比值。结果CHF患者和正常对照组比较,共有123个表达差异相关基因,其中有102个表达上调,21个表达下调。涉及黏附分子、热休克蛋白、信号传导、细胞周期、凋亡等。结论CHF与正常人PBMC基因表达存在显著差异。进一步深入研究这些基因在CHF发生发展中的作用,对推动CHF发生的分子机制及防治研究可能有重要意义。     

先兆子痫胎盘的基因表达谱研究

目的： 利用cDNA芯片分析先兆子痫胎盘中基因表达的变化情况,寻找新的先兆子痫相关基因。方法: 建立含12 000个与代谢、凋亡、细胞黏附、信号转导、转录因子等有关基因的cDNA表达谱芯片,将先兆子痫及正常胎盘mRNA与cDNA芯片进行杂交,得到先兆子痫的基因表达谱;对部分差异表达基因进行Northern验证。结果: 在4例先兆子痫胎盘组织中发现均有差异表达的基因44个,其中表达上调有30个,表达下调有14个,Northern杂交鉴定的结果与芯片结果相符合。结论: 重度妊娠高血压疾病的基因表达谱存在明显差异,差异的基因可能涉及信号转导、细胞代谢、炎性细胞因子等方面,这些基因可能与妊娠高血压病的发病相关。     

人胎脑动脉发育相关基因表达谱的研究

目的:比较人胎儿脑动脉与成人脑动脉基因表达谱的差异，筛选与人胎脑动脉发育相关的差异表达基因。 方法:收集3例意外流产的胎儿（胎龄18-20周）及3例成人Willis脑动脉环及主要分支，抽提组织中的总RNA，制备成生物素标记的cRNA探针后分别与Affymetrix U133A基因芯片杂交，扫描杂交信号并用专用软件分析杂交结果，筛选出在两种组织中差异表达的基因。随机选择3个差异表达基因，用荧光定量RT-PCR验证。 结果:在所检测的总共 22 215 个基因中，胎儿脑动脉与成人脑动脉相比，表达水平相差2倍、3倍、4倍、5倍以上的基因分别有935个、302个、177个、110个；在表达水平相差5倍以上的基因中，32个基因在胎儿脑动脉中高表达，78个基因在胎儿脑动脉中低表达。基因功能分类显示：25个基因与细胞信号转导和通讯有关，16个基因与细胞外基质和细胞骨架有关，与细胞防御反应有关的基因有14个，转录因子10个，另外有45个为未分类或功能未知的基因或表达序列标签（EST）片段。 结论:人胎脑动脉的正常发育受到众多基因的调控，研究这些基因的功能可能有助于认清脑动脉瘤等脑动脉发育相关性疾病的发病机制。     

用基因芯片研究人肺癌转移相关基因

目的 自制肿瘤转移相关基因芯片研究人肺癌高、低转移细胞系PG和PAa间以及肺癌、淋巴结转移癌与正常肺组织间的基因表达谱差异，筛选与肺癌转移相关的特异基因。方法 提取2种肺癌细胞系、人肺癌、淋巴结转移癌及周围正常肺组织的mRNA后逆转录标记cDNA探针，与自制的含399个肿瘤转移相关基因的微阵列膜杂交，QuantArray软件分析杂交信号强度获得差异表达基因。结果 正常肺组织与肺原发癌的基因表达谱有显著差异。淋巴结转移癌组织与PG高转移细胞系表达基因行聚类分析，共同表达且最具统计学意义的基因有64个，包括上调基因27个，下调基因37个。结论 多基因参与肺癌的转移过程，肺转移癌与高转移细胞系共同差异表达的基因可能与肺癌的高转移特性密切相关。     

应用基因芯片筛选人肝癌、肝硬化及正常肝组织中差异表达的基因

目的探讨肝细胞癌、肝硬化及正常肝组织中差异表达的基因并对其进行生物学信息分析。方法用Trizol一步法提取肝癌组织、肝硬化组织及正常肝组织的总RNA。并纯化mRNA,反转录合成荧光分子(Cy3/cy5)标记的cDNA探针,与含有4096个基因的芯片杂交;用Gene Pix Pro3.0图像分析软件分析肝硬化组织与正常肝组织,肝癌组织与正常肝组织的基因表达情况。结果与肝癌关系密切的基因有141条,许多与细胞周期和信号转导方面有关,如MCM7、YWHAH等。其中23条与在肝硬化组织中的表达趋势相同。与正常肝组织比较,有2条基因在癌组织中下调而在肝硬化组织中上调,均属于金属硫蛋白基因家族成员。结论在肝癌的发生、发展中,抑癌基因的失活、代谢相关酶类基因活性的异常及促使细胞进入增殖周期的相关基因的活化等因素发挥了重要的作用。系统的研究这些基因将有望发现新的早期诊断指标,为建立个体化治疗方案和预后评估系统提供帮助。     

Early gene expression analyzed by cDNA microarray and real-time PCR in osteoblasts cultured with chitosan monomer

Chitosan has a variety of biological activities. Although it has been reported that chitosan promotes osteogenesis in bone lesions, little is known about how it modulates the hard tissue forming cells at the gene level. This study focused on gene expressions in osteoblasts cultured with a super-low concentration of chitosan monomer. cDNA probes were synthesized from isolated RNA and labeled with fluorescent dye. They were hybridized with Human 3.8 II cDNA microarray, and the fluorescent signal was analyzed. cDNA microarray analysis revealed that 10 genes concerning to various signaling-related molecules were expressed at > or =2.0-fold higher signal ratio levels in the experimental group when compared with the control group after 3 days. Real-time PCR analysis showed that chitosan monomer induced an increase in the expression of four signal transduction genes, mitogen-activated protein kinase (MAPK)K3, MAPKKK11, Rac1 and Shc1, together with the alkaline phosphatase gene. These results suggest that a super-low concentration of chitosan monomer could modulate the activity of osteoblastic cells through mRNA levels and that chitosan monomer directly affects signal transduction inside cells.     

脑胶质瘤相关新基因表达的微阵列基因芯片分析

目的用基因芯片技术获取人脑胶质瘤组织和人正常脑组织中差异表达的相关基因，并对部分基因在不同级别胶质瘤中的表达进行初步研究。方法用含有218个与人类神经系统发育相关基因的表达谱芯片，提取正常脑组织及胶质瘤组织总RNA制备探针并杂交芯片，用ScanArray4000扫描芯片，对其中差异表达基因进行生物信息学分析，并用实时定量PCR方法验证smad1、Hmp19和TRIP3的mRNA在不同级别胶质瘤中的表达改变。结果与正常脑组织相比，胶质瘤中明显差异表达基因10个，包括细胞周期相关基因、转录和细胞转导相关基因、增殖和分化相关基因。其中表达下调基因5个，表达上调基因5个，经实时定量PCR验证smad1、Hmp19和TRIP3的表达结果与芯片检测结果相符，且随胶质瘤恶性级别的不同而变化。结论胶质瘤发生发展中存在多类基因表达的改变，表达谱基因芯片技术能快速有效地反映肿瘤发展过程中的基因改变，为胶质瘤的侵袭性和预后判断提供依据以及为导向治疗和基因治疗提供更多的靶基因。