皮肤修复领域中基因芯片的应用

皮肤再生修复过程是一个复杂的多基因参与过程，在这一过程中伴随着不同基因表达的上调或抑制，但其确切的发生机制尚不明确。目前创伤过程中分子机制的研究多集中于单个或少数基因表达的研究，较少有献涉及对创伤后愈合过程中基因表达谱的分析。基因芯片技术作为后基因组时代生命科学研究强有力的工具，以一种综合、全面、系统的观点来研究生命现象的本质。它在皮肤创伤修复和组织再生领域中的运用，使得病变发生发展过程中基因表达谱的研究成为可能，为寻找临床诊断和预后指标相关的基因、防病治病提供分子机制，推动了修复与再生学研究的进展，丰富了创伤修复理论。就基因芯片在皮肤修复领域中的应用和可能前景做一综述。     

大鼠创伤性脑损伤早期基因差异表达的研究

目的研究创伤性脑损伤早期基因表达谱与正常脑组织基因表达谱的差异,以期阐明脑损伤后早期基因表达的改变规律,阐明脑损伤发生发展的分子机制,从而为临床治疗提供帮助,同时为法医损伤时间推断研究寻找标志物提供帮助。方法以大鼠自由落体损伤模型为对象,从损伤区脑组织和假手术对照组脑组织分别提取mRNA,经反转录成cDNA后与含有4096个随机基因的基因表达谱芯片杂交,杂交后的芯片经扫描仪扫描,并用GenePix3.0软件分析结果。结果发现有124个差异表达基因或表达序列标签（expression sequencetags,ESTs）;其中有46个基因和26个EST表达下调;28个基因和24个EST表达上调;在这些表达有差异的基因中,有涉及细胞内信号传导、神经递质释放、参与炎症的蛋白、离子通道及其受体蛋白和参与炎症反应的蛋白等被发现。结论创伤性脑损伤的发生发展涉及多个基因的改变;研究一个或少数几个基因很难解释其损伤后分子变化机制;基因芯片是研究颅脑损伤这种多基因改变、多因素作用的理想工具。     

阿尔茨海默病患者皮质额叶基因表达谱研究

目的:通过研究阿尔茨海默病(Alzheimerdisease,AD)患者皮质额叶中发生差异表达的基因,揭示AD发生、发展的分子基础。方法:利用基因芯片分析3例AD患者皮质额叶中基因表达谱,通过与4例正常对照间的比对,寻找存在表达差异的基因。结果:所检测的5000个基因中,共有49个基因存在着差异表达。在患者中13个基因表达水平升高,36个基因表达水平降低。上述基因与多种生理过程,如氧化应激、胆固醇平衡、钙信号转导、炎症反应等密切相关。结论:AD的发生、发展涉及多种基因表达水平和多个生理过程的改变。     

皮肤胚胎发育中的主要相关因子及功能

皮肤的发生是一个复杂的多因子参与的过程。近几年对皮肤胚胎发育、分化及调控相关因子的研究日益受到关注,对基础科学及临床治疗有着重大影响和推动作用。生长因子和信号转录因子在胚胎皮肤内的表达和功能分析,提示皮肤生长发育的过程是一个复杂网络调节过程。研究皮肤胚胎发育过程中的相关因子及功能的意义在于:(1)从整体上分析细胞表达,了解与皮肤生命现象相关的基因表达;(2)了解基因遗传发生信息和途径,充分的认识皮肤发生规律以及其功能;(3)发现新的功能基因和基因的新功能;(4)阐明基因调控机制和主要影响因素,在此基础上初步提出相应的皮肤发育调控理论和生物学模式;(5)筛选致病相关基因,为防病治病提供依据,丰富创伤修复理论;(6)建立基因表达时空域图谱,诱导和调节表皮干细胞的分化与逆分化。     

阿尔茨海默病患者皮质额叶基因表达谱研究

目的：通过研究阿尔茨海默病(Alzheimerdisease，AD)患者皮质额叶中发生差异表达的基因，揭示AD发生、发展的分子基础。方法：利用基因芯片分析3例AD患者皮质额叶中基因表达谱，通过与4例正常对照间的比对，寻找存在表达差异的基因。结果：所检测的5000个基因中，共有49个基因存在着差异表达。在患者中13个基因表达水平升高，36个基因表达水平降低。上述基因与多种生理过程，如氧化应激、胆固醇平衡、钙信号转导、炎症反应等密切相关。结论：AD的发生、发展涉及多种基因表达水平和多个生理过程的改变。     

通过基因芯片筛选创伤修复差异表达基因

目的通过基因芯片筛选同真皮间充质干细胞相关的创伤修复差异表达基因。方法利用贴壁生长的特性分离大鼠真皮间充质干细胞，用Hpure提取伤口液刺激前后dMSCs和创伤前后大鼠皮肤组织中总RNA。PCR扩增已构建抑制消减杂交差异表达文库中485个克隆的插入片断，送北京博奥制作基因芯片。提取的RNA反转录后分别同芯片杂交，找出在细胞水平和组织水平同时高表达的克隆。将这些克隆测序，进行生物信息学分析。结果分离的大鼠真皮间充质干细胞呈纺锤形，在体外显示多向分化潜能。抽提伤口液刺激前后dMSCs和创伤前后大鼠皮肤组织中总RNA，反转录后和基因芯片杂交，发现可能同创伤愈合相关的13条基因，其中热休克蛋白70（HSP70），基质金属蛋白酶3（MMP3），白细胞蛋白酶抑制因子（SLPI）等可能在创伤愈合中有重要意义。结论抑制消减杂交和基因芯片结合是筛选差异表达基因的一种有效方法。伤口液刺激前后dMSCs中差异表达基因的发现能为从基因水平探讨dMSCs参与创伤愈合的分子机制提供新的研究靶点。     

皮肤胚胎发育中的主要相关因子及功能

皮肤的发生是一个复杂的多因子参与的过程。近几年对皮肤胚胎发育、分化及调控相关因子的研究日益受到关注，对基础科学及临床治疗有着重大影响和推动作用。生长因子和信号转录因子在胚胎皮肤内的表达和功能分析，提示皮肤生长发育的过程是一个复杂网络调节过程。研究皮肤胚胎发育过程中的相关因子及功能的意义在于：（1）从整体上分析细胞表达，了解与皮肤生命现象相关的基因表达；（2）了解基因遗传发生信息和途径，充分的认识皮肤发生规律以及其功能；（3）发现新的功能基因和基因的新功能；（4）阐明基因调控机制和主要影响因素，在此基础上初步提出相应的皮肤发育调控理论和生物学模式；（5）筛选致病相关基因，为防病治病提供依据，丰富创伤修复理论；（6）建立基因表达时空域图谱，诱导和调节表皮干细胞的分化与逆分化。     

不同发育阶段胎儿表皮干细胞差异表达基因的研究

目的采用基因芯片技术筛选早期胎儿与晚期胎儿表皮干细胞差异表达基因,分析不同发育阶段胎儿表皮干细胞基因表达变化特征及其可能的生物学意义,为进一步寻找表皮干细胞特异性发育调控基因提供新线索。方法收集胎龄8～12周人胎儿正常皮肤(早期胎儿组)及28～32周人胎儿正常皮肤(晚期胎儿组),采用胰蛋白酶和EDTA联合消化法分离表皮,Ⅳ型胶原快速黏附法分离、纯化人表皮干细胞,分别提取各组细胞总RNA,用基因芯片技术检测2组胎儿表皮干细胞基因表达并筛选差异表达基因。结果基因芯片高通量地揭示了早期胎儿组与晚期胎儿组表皮干细胞的遗传信息。晚期胎儿组与早期胎儿组相比,DNA复制均与表皮干细胞的发育进程密切相关。差异表达基因有805个,其中表达下调的基因有389个,主要是GTP结合蛋白基因、序列特异性DNA结合蛋白基因、MAKP活性蛋白基因等与细胞增殖分化相关基因;表达上调的基因有416个,主要是与细胞成熟相关的细胞骨架结构蛋白基因等。结论体外培养的早期胎儿与晚期胎儿表皮干细胞基因表达谱有明显的不同,其差异可能与不同发育阶段人表皮干细胞的增殖分化能力及皮肤创伤修复能力不同密切相关。     

脊髓损伤相关的microRNA研究进展

脊髓损伤是一种严重的中枢神经系统创伤。MicroRNA(miRNA)是能够抑制靶基因表达的小分子RNA,在脊髓发育和脊髓损伤等过程相关基因的调节中具有重要作用,可能是促进脊髓损伤后神经修复和再生的治疗性干预新靶点。     

皮肤发育与再生修复过程中Wnt信号途径的生物学特性研究

皮肤的形成与再生修复是一个复杂的三维过程,是来自两个不同胚层组织中的信号因子相互调控的结果。Wnt信号途径是参与控制胚胎发育和组织修复的重要信号传导途径,大量资料证明Wnt信号具有多种生物学功能,广泛的存在于各种不同物种的生物发育及疾病发生过程中。W途径也参与了外胚层组织器官的生物学过程,具有调控nt皮肤及其附属器的发育,诱导皮肤附件的形态发生,调节毛囊的周期生长,促进创面修复等功能,因此,系统的研究Wnt基因在皮肤组织中时空表达和功能定位具有重要临床意义。就Wnt信号途径的生物学特性,传导通路中相关因子的相互作用和促进皮肤发育及创面修复的分子机制做一综述。