小鼠皮肤无绿藻感染差异表达基因的筛选

目的 利用基因表达谱芯片筛选小鼠感染无绿藻皮肤组织的差异表达基因,探讨基因在皮肤无绿藻病中的作用,从而对皮肤无绿藻病有更新的认识.方法 12只6～8周龄雄性小鼠,随机分为两组,实验组(皮肤无绿藻感染组)和对照组(生理盐水组)各6只;分别提取免疫抑制小鼠感染无绿藻的皮肤组织和对照组皮肤组织,抽提总RNA,反转录成cDNA同时进行单色标记,和小鼠全基因表达谱芯片杂交,经过芯片扫描和数据处理,分析出差异表达的基因,并对部分差异基因采用实时荧光定量PCR的方法进行验证.结果 感染无绿藻的小鼠皮肤组织中表达差异＞2倍的基因共有9902个,其中表达上调的基因4974个,表达下调的基因4928个;生物信息学分析发现,差异基因功能主要涉及炎症反应、免疫应答、信号转导、细胞黏附等多个生物学过程;另外还发现了一些有意义的信号通路如趋化因子信号通路、Jak-STAT信号传导途径、Toll样受体信号传导途径等;差异基因的实时荧光定量PCR结果与基因芯片的结果趋势一致.结论 皮肤无绿藻病的发生涉及众多基因表达的改变,芯片技术可以有效地筛选出皮肤无绿藻感染小鼠的差异表达基因,对进一步探索皮肤无绿藻病的发病机制,有效干预或治疗皮肤无绿藻病具有重要意义.     

五子衍宗丸和金匮肾气丸促进小鼠生精能力恢复基因表达谱的研究

目的:对五子衍宗丸和金匮肾气丸促进无精子症模型小鼠生精能力恢复的睾丸全基因表达谱进行比较分析,获得2中药改善生精能力的差异表达基因。方法:白消安致小鼠无精子症模型灌胃给予五子衍宗丸(生药0.048g/日/只)和金匮肾气丸(生药0.04g/日/只)78天(2个生精周期),以正常动物为对照,通过基因芯片技术进行数据分析。结果:在检测的31722个基因中,给药小鼠与正常对照组比较,有32个共同上调的基因,12个共同下调的基因;五子衍宗丸组均表现为以基因下调为主,金匮肾气丸组均表现为以基因上调为主。利用KEGG进行Pathway分析五子衍宗丸和金匮肾气丸基因表达谱的数据,差异表达基因主要分布于脂肪细胞因子信号通路、细胞周期、MAPK信号通路、Wnt信号通路、Notch信号通路、Ecm受体作用、Jak-Stat信号通路、细胞因子-细胞因子受体作用等8个信号通路。结论:两种经典补肾中药均具有较强的、明确的促进生精功能恢复的作用,但对睾丸生精能力的恢复作用明显不同。五子衍宗丸可能通过刺激小鼠的免疫功能,促进生精能力的恢复,而金匮肾气丸通过影响细胞增殖相关的多个信号通路刺激生精细胞的再生。     

肾衰患者肾纤维化发展的关键候选基因和通路的生物信息学分析

目的肾脏纤维化是各种原发或继发性肾脏病持续进展,导致正常肾脏组织结构被细胞外基质所取代,伴肾功能进行性不可逆性损害的病理过程,是引起终末期肾衰竭的主要原因和病理基础之一。ESRD患者需要接受RRT以延长生命,消耗大量医学资源。近年来对肾脏纤维化机制的有关研究很多,但涉及的信号通路和驱动基因在很大程度上还不清楚。利用生物信息学方法分析影响肾脏纤维化发病的关键基因和通路,为进一步动物实验研究其功能和参与的调控机制提供一定的理论依据。方法在公共基因芯片数据库(GEO)中下载肾脏纤维化相关基因表达谱数据(GSE66494)。该芯片包括53例肾脏纤维化患者组织样本及8例正常人肾脏组织。我们利用GEO2R工具对肾纤维化患者组织与正常组织中表达的基因进行差异分析,并利用DAVID工具对差异表达基因进行功能和通路富集分析(GO、KEGG)。我们还通过生物信息学工具STRING v10.5构建差异基因的蛋白质-蛋白质相互作用网络,并利用Cytoscape对蛋白质互作网络进行可视化并筛选核心基因。结果通过对53例肾纤维化组织与正常组织基因表达谱数据进行差异分析,我们从GSE66494数据集中共筛选出514个差异表达的基因,其中138个在肾纤维化组织中上调,376个在肾纤维化组织中下调。GO分析结果显示,差异表达基因主要富集在细胞外组成成分,急性期反应以及物质运输相关生物学过程等。KEGG结果显示差异表达的基因参与调控的显著的信号通路主要包括:胰腺分泌,蛋白质的消化和吸收,非洲锥虫病,PPAR信号通路,PI3K-Akt信号通路以及疟疾通路。通过构建差异表达基因的蛋白质-蛋白质相互作用网络,我们从差异表达基因中筛选出了10个核心基因包括ALB,TOP2A,MYC,FOS,PLG,IL10,CCNB2,REN,PTGS2,TAC1。结论我们通过生物信息学方法发现了在正常组织与肾纤维化组织中差异表达的514个基因,并发现了其调控的重要的信号通路。以上这些差异基因尤其是核心基因,和信号通路,可能是参与肾纤维化发生,发展的关键基因和通路,这为肾脏纤维化的诊断和治疗提供了新的思路或新靶点。     

电离辐射诱发小鼠胸腺淋巴瘤基因表达谱改变

目的 探讨电离辐射诱发小鼠胸腺淋巴瘤基因表达谱的改变.方法 1.75 Gy X射线每周1次,分4次照射BALB/c小鼠建立电离辐射诱发小鼠胸腺淋巴瘤模型,小鼠Mouse WG-6 v2.0全基因组表达谱微珠芯片筛选与正常小鼠胸腺差异表达基因,选取较重要的基因实时定量PCR验证.结果 共筛选出3 063个差异表达基因,其中上调基因1 591个,下调基因1 472个,涉及KEGG数据库145个通路,BioCarta数据库76个通路及GenMAPP数据库218个通路;实时定量PCR结果显示,电离辐射诱发的小鼠胸腺淋巴瘤Bcl11b、Ikzf1基因mRNA表达水平均有下调趋势.结论 电离辐射诱发小鼠胸腺淋巴瘤基因表达谱发生改变,涉及大量通路.     

甲型流感病毒感染小鼠肺组织中环状RNA的表达变化及其靶基因功能分析

目的：明确参与甲型流感病毒（IAV）感染小鼠肺组织中环状RNA（circRNA）的表达变化,并分析其靶基因生物学功能。方法采用高通量测序的方法,测定并鉴定了IAV感染组和正常对照组小鼠肺组织中circRNA 的表达差异及其靶基因。利用 Gene Ontology （GO）和 Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes （KEGG）软件分析差异表达的circRNA靶基因生物学功能。结果共获得12个显著差异表达的circRNAs（差异倍数>2）,其中circRNA5828表达量显著下调,circRNA13602和circRNA13853表达量显著上调。生物信息学软件分析表明,12个circRNA靶基因在生物过程、细胞组成和分子功能三方面均发挥作用,并影响抗原加工提呈、Toll样受体、维甲酸诱导基因-Ⅰ样受体和心肌功能等相关信号通路。结论 circRNA可能通过宿主免疫调控参与IAV的感染过程。     

cDNA微阵列结合聚类分析探讨苯中毒免疫相关基因表达谱的改变

目的通过基因表达谱研究寻找苯中毒发病机制中参与苯中毒免疫调控通路的苯中毒免疫相关基因。方法应用含2779条免疫相关基因的cDNA芯片检测7例苯中毒患者和7例正常人的外周血白细胞基因表达谱，观察其在基因表达谱上的差异。进行了基因表达谱聚类分析和比较；筛选有统计学意义的差异表达的免疫相关基因。结果存在差异表达的基因共有38条。在2张以上芯片结果中表达上调的基因10个，主要包括有CD59、TRA@、MCP等。在2张以上芯片结果中表达下调的基因14个，有HLA—DMB、HLA—DQA1、HLA—DPB1、ITGB2、PFC等基因。聚类分析揭示38条基因的基因表达谱特征存在关联。结论通过有统计学意义的差异表达的苯中毒免疫相关基因，推测免疫调控通路在苯中毒发病中可能扮演重要角色。基因芯片技术是分析不同研究对象之间基因差异表达的有效手段。     

T-2毒素、DON诱导人软骨细胞差异表达基因与大骨节病的关系分析

目的探讨T-2毒素、脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)诱导人软骨细胞差异表达基因与大骨节病(KBD)之间的关系, 寻找KBD的潜在分子标志物。方法采用基因表达谱芯片对T-2毒素(0.01 μg/ml)、DON(1.0 μg/ml)诱导正常人软骨细胞的差异表达基因进行分析, 比较其与KBD软骨细胞差异表达基因的异同;并对各组差异表达基因进行KEGG通路富集分析;进一步比较分析T-2毒素、DON诱导人软骨细胞后KBD易感基因的表达情况。结果基因表达谱芯片分析结果显示, T-2毒素、DON诱导人软骨细胞与正常对照细胞比较分别有882(上调基因349个、下调基因533个)和2 118个差异表达基因(上调基因1 124个、下调基因994个);与KBD软骨细胞差异表达基因比较, 表达趋势一致的基因包括B细胞易位基因1(BTG1)、G蛋白信号调节蛋白5(RGS5)、脂肪酸结合蛋白4(FABP4)和衰老关键蛋白1(FBLN1), 相同的KEGG通路包括p53、细胞外基质受体相互作用和磷脂酰肌醇3-激酶-蛋白激酶B(PI3K-Akt)信号通路。T-2毒素、DON诱导人软骨细胞均可引起KBD易感基因生长分化因子...     

荧蒽暴露致小鼠肺损伤及肺组织转录组分析

目的 本研究旨在评估苯并［b］荧蒽（Benzo［b］ fluoranthene, BbF）暴露导致小鼠肺组织的损伤,并运用转录组学（RNA-Seq）技术探讨潜在的相关基因及信号通路。 方法 对C57BL/6J 雄性小鼠采用非暴露式气管滴注不同剂量苯并［b］荧蒽14天,牺牲小鼠后提取肺组织进行H&E病理检测,提取肺组织总RNA制备cDNA文库,采用Illumina二代高通量测序平台检测小鼠肺组织差异表达基因,并进行GO富集分析和KEGG富集分析。 结果 H&E染色结果显示,与对照组比较,苯并［b］荧蒽暴露组表现为急、慢性炎症细胞浸润、泡沫细胞及组织细胞增生,残存肺泡腔可见炎性坏死物,并且随着暴露剂量增加炎性细胞浸润程度增强。转录组学分析共筛选到188个表达差异显著的基因,不同剂量苯并［b］荧蒽暴露组关键基因表达不相同,提示不同基因在肺部损伤中可能发挥着不同生物学功能。韦恩图显示有25个差异基因在不同剂量苯并［b］荧蒽暴露导致的肺损伤中共表达,Chil1、Retnla、Lcn2、Ccl6、Mmp12等基因可能参与了肺损伤的调控过程。GO富集分析显示差异表达基因主要与炎症和免疫反应相关。KEGG富集分析显示IL-17信号通路富集到的差异表达基因最多;随着暴露剂量增加,KEGG富集通路从细胞因子、炎症相关信号通路发展为疾病相关信号通路。 结论 苯并［b］荧蒽暴露会造成小鼠肺组织损伤和炎症反应,进而引起炎症、免疫及肺部疾病相关基因差异表达及信号通路的变化。     

人子宫内膜细胞基因表达谱研究

目的通过研究人子宫内膜细胞基因表达谱,分析人子宫内膜特异表达基因的水平及相关信号通路。方法通过新一代测序数字基因表达谱(DGE)方法对人子宫内膜细胞进行转录组测序,与人脐带间充质干细胞基因表达谱对比获得子宫内膜特异表达基因,进行GO注释富集分析和KEGG信号通路富集分析。结果人子宫内膜细胞表达基因17 485个。其中与人脐带间充质干细胞基因表达谱对比,子宫内膜细胞特异表达基因3 651个。选取转录本定量FPKM值大于10个拷贝的627个子宫内膜特异表达基因,进行GO注释富集分析发现,子宫内膜特异表达基因与细胞外区域的结构和细胞外基质、胶原蛋白代谢、细胞迁移的调控等功能相关; KEGG信号通路富集分析发现,子宫内膜特异表达基因与黏着斑、吞噬泡、脂肪酸代谢、细胞凋亡等信号通路相关。结论获取人原代子宫内膜细胞的基因表达谱,并对其差异基因进行GO注释和KEGG信号通路富集分析,可为进一步研究提高子宫内膜容受性的方法提供可靠依据。     

免疫抑制小鼠阿萨希丝孢酵母菌皮肤感染差异表达基因筛选

目的观察免疫抑制宿主和健康宿主在遭遇条件致病真菌初期基因表达的差异,筛选新的真菌免疫相关基因,以进一步了解条件致病真菌导致系统性真菌病的发病机制. 方法免疫抑制和健康小鼠各6只,经皮下接种阿萨希丝孢酵母菌(Trichosporon asahii)孢子,24 h后处死,取皮损组织,提取总RNA进行基因表达谱芯片研究. 结果筛选出11条免疫相关差异表达基因,实验组编码补体C2、TNF-诱导蛋白、干扰素诱导蛋白、CD53、CD79、CD22等10个免疫相关基因表达下调,编码触珠蛋白(haptoglobin)基因表达上调. 结论实验显示免疫抑制小鼠皮损局部免疫功能在免疫应答的某些环节受到了抑制,如补体激活、干扰素诱导等,这些改变可能在丝孢酵母菌皮肤感染,甚至进一步播散的过程中发挥着重要作用.