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口腔鳞状细胞癌及癌旁正常组织基因表达谱芯片检测
背景：近年在整体水平上以高通量分子扫描手段为基础的基因组学、蛋白质组学以及计算机辅助设计等技术的整合及相互关联的“技术链”的应用已在乳腺癌、肺癌、胃癌、结肠癌、卵巢癌、黑色素瘤等的研究中取得了丰硕的成果，但关于口腔鳞状细胞癌的研究较少。目的：实验通过基因表达谱芯片检测口腔鳞状细胞癌组织与癌旁正常组织的基因表达谱。方法：收集广东省口腔医院2013年手术切除的口腔鳞癌及癌旁正常组织各2例，采用Roche NimbleGen全基因组表达谱芯片进行口腔鳞癌及癌旁正常组织的基因表达谱检测。结果与结论：按差异基因筛选标准，从32448条检测基因中筛选出口腔鳞癌肿瘤组织的差异基因共有7872条，占筛选基因总数的24%；其中上调表达的基因有3800条，下调表达的有4072条。结果证实，通过基因表达谱芯片检测并根据表达差异1倍以上的筛选标准得到了7872个表达差异的基因。由此可见肿瘤的发生发展不是单个或几个基因的作用结果，以往实验往往针对某个或某几个基因的研究有很大的局限性。同时也说明了肿瘤的产生是多基因成网络相互调节作用的结果，而且这个网络的作用关系是非常复杂的。
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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.
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利用表达谱基因芯片筛选溃疡性结肠炎差异表达基因
目的:利用人类全基因组表达谱芯片技术,分析溃疡性结肠炎患者和健康者基因表达谱差异,筛选出溃疡性结肠炎相关基因.方法:采用Trizol法提取8例溃疡性结肠炎患者和8例健康对照者结肠粘膜组织总RNA并纯化,逆转录合成cDNA,利用荧光染料Cy3标记aaUTP,转录合成标记的cRNA,并与Agilent人类全基因组表达谱芯片杂交,扫描荧光信号图像,对芯片原始数据进行归一化处理,利用倍数差异和t检验计算筛选出相关差异表达基因,采用DAVID在线分析系统进行基因的功能注释和关联分析,明确差异基因的生物学功能,并对部分差异表达基因进行实时荧光定量PCR验证.结果:筛查出溃疡性结肠炎结肠粘膜组织差异表达基因4132个,其中上调基因2004个,下调基因2128个.选取6条差异表达基因进行PCR验证,结果有3条基因表达上调,3条基因表达下调,表达趋势与芯片结果一致.结论:溃疡性结肠炎患者与健康对照者基因表达存在明显差异,分析这些差异表达基因有助于我们探索溃疡性结肠炎的发病机制,为疾病的治疗提供理论依据.
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非肥胖性糖尿病小鼠在1型糖尿病发病过程中的基因表达谱改变
目的：用基因表达谱芯片检测非肥胖性糖尿病（non‐obese diabetic ，NOD）小鼠在1型糖尿病（T1DM ）发病过程中的基因表达。方法：分离 T1DM 未发病及发病 NOD小鼠的胰岛细胞，提取其总RNA后，与瑞士 Roche NimbleGen公司的12×135K基因表达谱芯片杂交。采用NimbleScan软件分析表达数据。结果：未发病NOD小鼠组和发病NOD小鼠组共有1007个差异表达基因。基因本体（gene ontology ，GO ）分析显示，在生物学过程方面，上调基因中87．7％与代谢相关，下调基因中18．97％与代谢相关；在细胞组分方面，29．20％的上调基因与细胞及细胞成分相关，78．08％的下调基因与细胞骨架、微管细胞骨架相关；在分子功能方面，84．07％的上调基因与结合有关，30．77％下调基因与水解酶活性相关。Pathw ay分析显示，上调的信号通路主要为黏蛋白型O聚糖合成信号通路，下调的信号通路主要为血管加压素信号通路。结论：T1DM 发病NOD小鼠和未发病NOD小鼠的胰岛细胞的基因表达水平有明显差异。
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静脉血栓栓塞症患者血小板相关因子mRNA显著性差异表达的意义
目的:研究血小板在静脉血栓形成过程中的作用.方法:通过基因表达谱芯片检测20例静脉血栓栓塞症(VTE)患者和20名健康对照者的血小板相关功能基因的mRNA表达水平,并比较2组间的差异.结果:VTE组血小板相关因子的mRNA表达与对照组相比有显著差异(P＜0.05)者只占所测基因的23.53%.其中黏附功能有3个基因mRNA表达升高(42.86%,P＜0.05);聚集功能有4个基因mRNA表达升高(26.67%,P＜0.05);释放功能有2个基因mRNA表达升高(12.50%,P＜0.05).结论:血小板相关因子mRNA表达的差异性提示,在VTE过程中血小板仅发挥少部分功能,支持临床大规模试验所述的不提倡单独应用抗血小板药物治疗和预防VTE的结论,同时也提示静脉血栓形成的特殊性.
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凋亡相关基因PNAS-2参与硫化砷抗APL细胞的研究
目的探讨凋亡相关基因PNAS-2在硫化砷抗急性早幼粒细胞白血病(APL)中的作用.方法应用基因表达谱芯片检测NB4细胞在10 mg/L硫化砷作用前后的基因表达改变,RT-PCR方法验证基因表达谱芯片结果和检测白血病原代细胞中PNAS-2基因的表达情况.结果10 mg/L硫化砷作用后的NB4细胞中,PNAS-2基因表达特异性下调,且呈时间依赖性,类似变化在K562和U937细胞中未见;10 mg/L硫化砷作用后2例M3患者的原代细胞PNAS-2基因表达明显下调,1例M4患者原代细胞该基因表达未见明显改变.结论PNAS-2基因可能是硫化砷抗APL的靶基因之一.
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慢性髓细胞白血病增殖细胞核抗原基因的异常表达
目的 了解慢性髓细胞白血病(CML)基因表达谱规律,对在CML中高表达的PCNA基因进行分析鉴定.方法 应用基因表达谱芯片技术,对CML患者和正常人的外周血单个核细胞(PBMC)基因表达差异进行分析.对于其中表达显著上调的增殖细胞核抗原(PCNA)基因,根据其核苷酸序列设计并合成该基因序列特异性引物,以CML PBMC的总RNA为模板,RTPCR技术扩增PCNA基因;用蛋白印迹法分析PCNA蛋白的表达.结果 从4 096个基因中筛选出差异表达基因共591奈,其中288条基因表达增强,303条基因表达降低.在表达增高的基因中,PCNA表达增高8.725倍.在病人的标本中扩增出PCNA基因,蛋白印迹证明CML病人PCNA蛋白表达增高.结论 基因表达谱芯片检测发现CML中PCNA基因高表达,并在mRNA转录水平及蛋白表达水平证明其异常表达,提示PCNA的表达增高与CML的发病存在一定的关系.
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基因表达谱芯片技术及其在腺样囊性癌研究中的应用
对基因表达谱芯片技术的概念、检测原理、优点及其在腺样囊性癌中的应用作一介绍.
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T739小鼠LA795肺腺癌皮下移植瘤氩氦刀冷冻消融前后基因表达谱芯片分析
[目的]用基因芯片技术分析、筛选氩氦冷冻消融前后肺腺癌相关基因谱的差异表达.[方法]建立T739小鼠LA795肺腺癌皮下移植瘤动物模型,行氩氦刀冷冻消融.分别抽提、纯化冷冻前后肿瘤组织mRNA,逆转录Cy3、Cy5标记cDNA探针,应用小鼠表达谱芯片CSC-ME-10,分析差异表达的基因.[结果]发现氩氦刀冷冻治疗前后T739小鼠LA795肺腺癌皮下移植瘤组织有显著性表达差异的基因共有26个,治疗后17条表达降低,9条表达增高.[结论]氩氦刀冷冻消融前后T739小鼠LA795肺腺癌皮下移植瘤组织部分功能基因存在着显著的表达差异,多数差异表达的基因与细胞生长因子调节、代谢酶类以及转录因子等相关.
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3-＇大豆苷元磺酸钠对脑缺血／再灌注损伤基因表达谱的影响
目的：应用基因表达谱芯片技术筛查3＇-大豆苷元磺酸钠干预下脑缺血／再灌注损伤的大鼠大脑组织的差异表达基因，对3＇-大豆苷元磺酸钠的脑缺血再灌注损伤保护作用的分子机制的探讨。方法：健康雄性SD大鼠9只，随机分成3组，（A）假手术对照组，（B）脑缺血再灌注损伤模型组，（C）脑缺血再灌注损伤模型＋2 mg·kg－13＇-大豆苷元磺酸钠组。每组3只，各组于缺血后10 min，A、B组按0．1 mL·100 g－1体重于舌下静脉注射生理盐水，C组从舌下静脉注射2 mg·kg－13＇-大豆苷元磺酸钠。缺血90 min，再灌注24 h后，迅速取损伤侧脑组织于液氮中保存。按试剂盒说明，提取样品总RN A。部分总RN A送上海博星基因芯片有限责任公司进行基因芯片检测。结果：全基因表达谱芯片技术分析3＇-大豆苷元磺酸钠对脑缺血再灌注损伤的保护作用与以下几个通道有关：NGF、Apoptotic execution phase、Exocytosis of Alpha granule、Amino acid and oligopeptide SLC transporters、Class A／1（Rhodopsin-like receptors）、RNA Polymerase I Transcription Initiation、p75 NTR receptor-mediated signalling、Cell death signalling via NRAGE，NRIF and NADE、Apoptotic cleavage of cellular proteins、Signaling by GPCR、Tachykinin receptors bind tachykinins、Metabolism of amino acids、Response to elevated platelet cytosolic Ca2＋、Dissolution of Fibrin Clot、Amino acid transport across the plasma membrane。基因表达谱芯片分析表明3＇-大豆苷元磺酸钠能够显著改变1869个基因mRNA的量，其中mRNA的量上调的有1084个基因，下调的有785个基因。这些差异表达基因的功能涉及多个方面，如细胞凋亡调控基因、氧化应激基因、炎症相关基因、神经生长基因等。结论：3＇-大豆苷元磺酸钠的保护作用是通过多基因、多通道、多层次来实现的。
关键词： 3'-大豆苷元磺酸钠 脑缺血/再灌注损伤 基因表达谱芯片 -
应用表达谱芯片技术筛选HBeAg反式调节基因
目的筛选与克隆HBeAg反式调节基因,了解其在体内的调节功能线索及机制.方法以分子生物学技术构建HBeAg的真核表达载体pcDNA3.1(-)-HBeAg,转染HepG2细胞,以空载体pcDNA3.1(-)为平行对照,制备转染后的细胞裂解液,提取mRNA.应用基因表达谱芯片技术对差异表达mRNA进行检测和分析.结果HBeAg表达质粒pcDNA3.1(-)-HBeAg经酶切鉴定和DNA测序鉴定正确.经基因表达谱芯片分析,5种基因的表达水平上调,7种基因的表达水平下调.结论筛选到一些与细胞信号传导、免疫调节、蛋白翻译合成、肿瘤、神经系统发生相关的HBeAg反式调节的靶基因.
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基因表达谱芯片技术进展及其在中药网络药理学研究中的应用
近年来网络药理学为阐明中药复杂化学体系与复杂生物系统的相互作用提供了新的思路,然而由于相关研究所需信息量大,传统的分子生物学技术已难以达到研究需要.全转录组表达谱芯片通过对基因表达进行高通量检测和分析,为中药复杂体系的作用机制研究提供重要技术支持.文章介绍了基因芯片技术在网络药理学的新应用进展,以白脉散有效成分组研究为例,介绍了表达谱芯片技术的基本应用方法,分析了表达谱芯片技术在中药网络药理学研究中应用的前景.
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肺栓塞患者血小板膜糖蛋白相关基因mRNA显著性差异表达的意义
目的:研究血小板膜糖蛋白在静脉血栓形成过程中的作用.方法:基因表达谱芯片检测肺栓塞(PTE)组与对照组血小板膜糖蛋白相关基因的mRNA表达水平及其差异.结果:PTE组血小板膜糖蛋白相关因子的mRNA表达与对照组显著差异(P<0.05)者只占所测基因的45.45%.结论:血小板膜糖蛋白相关因子mRNA表达的差异性提示在静脉血栓形成过程中,血小板仅发挥少部分功能,支持了临床大规模试验所述的不提倡单独应用抗血小板药物治疗和预防静脉血栓性疾病的结论.
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基因表达谱芯片技术在帕金森病研究中的应用进展
帕金森病(PD)的发病机制是多方面的,因此需要寻找一种同时从各个方面研究PD发病机制的方法.基因表达谱芯片技术是近年发展起来的一项全新的分子生物学技术,能够便捷、高效的寻找与疾病有关的基因表达改变,已广泛应用于各种疾病的诊断、治疗和发病机制研究.有人应用基因表达谱芯片技术对各种PD模型和尸检标本进行基因表达研究,并应用系统学方法对PD患者和PD动物模型不同脑区的基因表达进行分析.这些研究有助于发现易感基因、寻找疾病的生物标志及新的治疗靶点.本文对基因表达谱芯片技术在PD研究中的应用进行综述.
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基因表达谱芯片技术筛选NS5ATP2(615)蛋白反式调节基因
目的:对新基因NS5ATP2(615)转染肝癌细胞的基因表达谱进行分析,探索该基因表达对肝细胞基因表达的调节机制及其生物学功能.方法:应用生物信息学(bioinformatics)技术,分析我们研究组通过抑制消减杂交(SSH)技术筛选得到的新基因NS5ATP2(615)的全长编码序列,构建NS5ATP2的真核表达载体pcDNA3.1(-)-NS5ATP2(615).应用基因表达谱芯片技术对重组表达质粒pcDNA3.1(-)-NS5ATP2(615)和pcDNA3.1(-)空载体分别转染的HepG2细胞的mRNA的差异性表达进行检测.结果:确定基因NS5ATP2(615)由615nt组成,编码204aa的蛋白.基因表达谱芯片所检测的1 152条目的基因均为GenBank中登录的基因,NS5ATP2(615)表达质粒转染的细胞有40条差异表达基因,其中18条基因表达增强,22条基因表达降低.这些差异表达的基因与细胞信号转导、凋亡、肿瘤的发生密切相关.结论:基因表达谱芯片技术对于初步探索新基因的功能提供重要的资料.本实验结果为进一步阐明NS5ATP2(615)生物学功能及HCV NS5A的致病机制提供了理论依据.
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富含亮氨酸重复序列和免疫球蛋白样结构域基因1过表达对膀胱癌细胞免疫相关基因的影响
目的 利用基因表达谱芯片技术筛选过表达富含亮氨酸重复序列和免疫球蛋白样结构域基因1(LRIG1)的膀胱癌细胞与对照组膀胱癌细胞间差异表达的免疫相关基因,探讨LRIG1对膀胱癌细胞免疫功能影响的机制.方法 分别提取转染LRIG1基因的膀胱癌细胞BIU87-LRIG1和未转染LRIG1基因的膀胱癌细胞BIU87的总核糖核酸(RNA),反转录成cDNA并标记后,同22K人类基因表达谱芯片杂交后筛选出与免疫相关的差异表达基因,并进一步使用反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)验证.结果 在21 522条基因中,两组细胞间差异表达的免疫相关基因有9条,其中BIU87-LRIG1细胞中上调基因4条,下调基因5条.RT-PCR提示BIU87-LRIG1组的程序化死亡基因5(PDCD5)表达水平(1.22±0.04)较BIU87组(0.43±0.06)明显增高.结论 使用基因芯片技术筛选出了LRIG1过表达可影响膀胱癌免疫功能的9种相关基因.
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基因芯片技术在脑胶质瘤诊断及治疗中的应用
恶性脑胶质瘤具有侵袭性生长、易复发及患者的病死率高、生存期短等特点.目前其标准的治疗是在大限度保护神经功能的前提下尽量进行手术切除,术后结合放、化疗和其他治疗.但由于胶质瘤存在恶性增殖和侵袭性强的特点,且术后极易复发,因此,如何控制胶质瘤的恶性增殖和侵袭性生长是目前研究的焦点.病理类型和级别相同的胶质瘤患者治疗效果也存在很大差异,患者的年龄、免疫力、肿瘤部位和治疗上的差异都可能是影响疗效的重要因素,而肿瘤内在的生物学特性,特别是基因水平的差异是关键所在[1,2].
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银耳多糖的抗肿瘤作用及其机制
目的 观察银耳多糖对荷H22 肝癌小鼠的抑瘤作用,应用基因表达谱芯片研究其抗肿瘤作用的机制.方法 建立荷H22 肝癌的小鼠模型,用肿瘤抑制率评价银耳多糖对肿瘤的抑制作用;用基因表达谱芯片研究其抗肿瘤作用的机制.结果 银耳多糖在6 mg·kg-1时抑制肿瘤效果好,抑瘤率为72.3%.基因表达谱芯片分析结果表明,共有324个基因有表达差异.其中表达上调基因185个,表达下调基因139个.经初步分析,主要为信号转导基因、DNA损伤检测/p53和ATM通路基因、抗原递呈基因、化疗应答相关基因等.结论 银耳多糖对肿瘤有较好的抑制作用,其抗肿瘤作用是多靶点、多因素作用的结果,既与癌症相关基因有关,又与免疫调节、信号传导等基因有关.
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人类巨细胞病毒感染对血管平滑肌细胞脂代谢相关基因表达的影响
目的 研究人类巨细胞病毒感染对体外培养血管平滑肌细胞脂代谢相关基因表达的影响,探讨该病毒致动脉粥样硬化(As)的机制.方法 以1 MOI人类巨细胞病毒感染体外培养的血管平滑肌细胞,利用基因表达谱芯片技术检测细胞脂代谢相关基因的表达变化.结果 人类巨细胞病毒感染血管平滑肌细胞后,细胞内与脂代谢有关的基因表达出现明显的异常,其中表达上调的基因主要有低密度脂蛋白受体相关蛋白10、11、12、极低密度脂蛋白受体、B型清道夫受体、HMG-CoA合成酶、HMG-CoA还原酶、酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶及脂肪酶合成酶等基因;表达下调的主要有载脂蛋白A1、载脂蛋白M和载脂蛋白H等基因.结论 人类巨细胞病毒感染可能通过改变血管平滑肌细胞脂代谢相关基因的表达而参与As的发病过程.
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基因芯片检测自噬与凋亡的基因表达谱改变
目的:利用基因芯片研究自噬与凋亡关系,阐明两者间的分子调控机制.方法:采用4096条人类基因的cDNA芯片检测3-MA自噬抑制剂在诱导凋亡的人肝细胞株L02基因表达谱的改变,以探讨在自噬被抑制的情况下,凋亡的发生及其相关基因的变化.结果:L02细胞株cisplain凋亡诱导16小时的实验模型中,实验组在诱导凋亡前加入3-MA自噬抑制剂,诱导前后对照组与实验组相比,差异表达基因共151条.其中上调基因74条;下调基因77条.APG5基因无变化.结论:用基因表达芯片对3-MA自噬抑制剂在凋亡诱导的L02细胞株基因表达谱的改变进行高通量分析,能够有效地观察出凋亡基因及相关基因的表达.自噬被抑制的状态下,凋亡相关基因同样表达,说明3-MA自噬抑制剂并不能阻止凋亡的发生.
