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增生性瘢痕与正常皮肤差异基因的筛选
目的用人类基因制作的芯片,分析增生性瘢痕与正常皮肤组织之间基因表达的差异,筛选瘢痕形成过程中表达显著的差异基因.方法选择4例烧伤后6个月、瘢痕严重增生挛缩的患者,取增生性瘢痕与自体正常皮肤进行对照,分成4组,提取各个标本的总DNA与RNA,制成荧光标记的cDNA探针,与含4 000个人类靶基因的芯片(1 500个为已知基因,2 500个为未报道或未知功能的基因)杂交,经扫描,生物信息学分析,比较两种组织间的差异表达. 结果增生性瘢痕与正常皮肤的表达差异的基因在4个组间仅出现1次的有378～451个,重复2次出现的有203～301个,3例标本中均有显著差异表达基因数为114～152个,4例标本中均出现差异的基因则有97个,其中以上调为主,涉及13大类基因,包括抑癌与原癌基因,细胞凋亡,细胞骨架与运动蛋白,细胞周期类蛋白等,有些为已知基因,有些仍未知功能. 结论增生性瘢痕与皮肤的基因图谱存在差别,这些基因可能参与了增生性瘢痕的形成过程.
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牙根发育再生的控制中心:发育期根端复合体
牙齿的发育研究可以为牙齿再生及牙齿先天发育异常提供理论依据,同时牙齿发育也是发育生物学中器官发育形成的一个典型模型.目前牙齿早期发育研究较多,但后期的发育.特别是牙根发育相关基因研究较少.利用大鼠下颌磨牙和切牙具有完全不同的牙根发育模式作为动物模型,财牙根发育相关的差异表达基因进行筛选并对部分差异基因的功能进行探讨,为牙根发育及牙根再生研究提供理论依据.
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多亮氨酸重复区免疫球蛋白样蛋白1对U251胶质瘤细胞基因表达的影响
目的 运用基因芯片技术研究多亮氨酸重复区免疫球蛋白样蛋白1(leucine-rich repeats and immunoglobulin-like domains 1,LRIG1)对U251胶质瘤细胞基因表达的影响.方法 提取正常U251细胞和转染了LRIG1的UJ251细胞的RNA,并反转录为cDNA,加用cy3、cy5染色标记后使用Roche-NimbleGen人全基因组表达谱芯片检测LRIG1对U251胶质瘤细胞基因表达的影响.结果 转染LRIG1的U251细胞相对U251细胞,差异基因为808条,其中上调基因有397条,下调基因有411条,包括细胞骨架、细胞增殖、细胞凋亡、生长代谢等相关基因.结论 基因芯片能够高效地初步检测差异基因表达,有助于揭示LRIG1作用于胶质瘤细胞的分子机制.
关键词： 多亮氨酸重复区免疫球蛋白样蛋白1 基因芯片 胶质瘤 差异基因 -
雨蛙肽诱导的急性胰腺炎小鼠基因表达谱研究
基因芯片是一种新兴的生物技术,以大规模、高通量方式同时检测成千上万个基因在某种生理和病理条件下的表达变化,是研究表达差异基因与病变间关系的重要手段.本研究首次应用基因芯片技术分析雨蛙肽诱导的小鼠急性胰腺炎(acute pancreatitis, AP)以及正常小鼠血白细胞基因表达谱,旨在探讨雨蛙肽诱导的小鼠AP的相关基因.
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放射性肺损伤大鼠的数字化基因表达谱分析
目的 用数字化基因表达谱分析大鼠放射性肺损伤发生过程中的差异表达基因,寻找放射性肺损伤发生的关键基因.方法 将20只Wistar大鼠随机分为单纯照射组(模型组)10只、空白对照组(对照组)10只.分次采用6MV-X直线加速器照射模型组大鼠右肺,对照组不予照射.于首次照射模型大鼠开始计时,两组均于第6、12周末随机活杀5只大鼠,取其右肺,提取其肺组织总mRNA,经过处理后进行数字化基因表达谱分析,对比两组基因差异表达情况.结果 第6周末模型组对比对照组的差异基因有1050个,上调基因为669个,下调基因为381个.第12周末模型组对比对照组的差异表达基因有2050个,上调基因为833个,下调基因为1271个.其中MMP2、MMP9、MMP12、MMP14、TIMP1在第6、12周末模型组中均有高表达,且各基因在第12周末时差异表达更明显,其中MMP12差异表达为显著.而第12周末模型组对比对照组,胶原蛋白、层黏连蛋白及纤维素连接蛋白等纤维化相关基因明显高表达.结论 大鼠放射性肺损伤的不同时期差异表达基因不同,MMP2、MMP9、MMP12、MMP14、TIMP1参与了放射性肺损伤的形成,MMP14为放射性肺损伤的又一敏感基因,MMP12可能是放射性肺损伤发生的关键基因.
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膀胱移行细胞癌差异基因的克隆
膀胱癌是泌尿系统常见的恶性肿瘤，由于膀胱癌的发生发展与多种基因的突变和表达异常有关，其确切发病机制目前尚不清楚。为了从基因水平对膀胱移行上皮癌进行研究，需要对差异表达的基因进行分离、克隆和序列分析。
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脾虚湿阻证动物免疫水平改变及薏苡仁作用机制探讨
目的:探讨脾虚湿阻证动物免疫水平变化及薏苡仁不同组分健脾利湿作用机制.方法:薏苡仁不同组分干预脾虚湿浊证动物模型,比较其免疫球蛋白IgA、IgG变化情况;并采用基因芯片对其空肠差异基因进行检测,对差异基因进行富集分析,获得Immune Response功能注释到的差异基因后,对相关差异基因进行主成分分析和聚类分析.结果:模型和对照组体质量、白蛋白水平降低且差异具有统计学意义(P＜0.05);多糖、蛋白和油组白蛋白水平有所提高且达到正常对照水平(P＞0.05);模型组IgA、IgG下降,与对照组相比差异具有统计学意义(P＜0.05);各组分治疗后IgA、IgG水平上升,与模型组比较差异具有统计学意义(P＜0.05);对基因芯片进行分析后显示,Immune Response共获得差异基因28个,以累积贡献率＞85％为依据,共获得3个主成分,模型组对照组区分程度良好;各组分治疗后差异基因改善明显,尤其是油、多糖、淀粉和水煎液组,蛋白组对免疫功能调节作用较弱,更接近与模型组;聚类分析也显示,多糖、水煎液、油和正常对照更接近与一类,而蛋白组和模型组更接近与一类;作用的主要基因为Ccl7、Azgp1、Ccr7、Zap70、Tnfsf9、Lat、Lax1、Bpi、Ccl21、Plscr1、Cxcl10、Cxc19、Tnfsf8.结论:脾虚湿阻证大鼠免疫水平降低,薏苡仁各拆分组分均具有健脾利湿作用,油功效为显著,其机制与趋化因子和抑癌因子有关.
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黄芪汤和茵陈蒿汤改善大鼠肝纤维化的效果及分子机制——差异基因表达谱的比较分析
目的:探讨黄芪汤和茵陈蒿汤抑制二甲基亚硝胺(DMN)诱导的大鼠肝纤维化中对信号传导通路调节的差异.方法:大鼠被随机分为正常组、黄芪汤组、茵陈蒿汤组和模型组,并予以DMN造模及相应药物治疗.观察各组肝组织病理学变化和羟脯氨酸含量;采用全基因组芯片检测,进行差异基因,富集功能GOs及信号通路分析.结果:与正常组相比,模型组出现显著的肝损伤和肝纤维化,肝组织羟脯氨酸(Hyp)含量显著升高(P＜0.01).与模型组比较,黄芪汤和茵陈蒿汤均显著改善肝组织病理,降低Hyp含量(P＜0.01).黄芪汤、茵陈蒿汤与模型组比较的差异基因分别为373个和432个,共有基因189个.各用药组都作用于Notch介导的上皮间质转化(EMT)通路、Notch和细胞粘附细胞基质糖复合物通路.黄芪汤还作用于血管内皮生长因子与促血管生成素通路、血小板反应素通路等;茵陈蒿汤还作用于细胞黏附-细胞外基质重塑通路、EMT通路等.结论:黄芪汤和茵陈蒿汤都能显著抑制DMN诱导的大鼠肝纤维化.黄芪汤益气扶正的功效主要与调节Notch诱导的EMT信号通路相关,茵陈蒿汤清热利湿的祛邪作用侧重于调节细胞黏附-细胞外基质(ECM)信号通路.
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骨关节炎基因差异谱的生物信息学分析
背景:骨关节炎对中老年人群的健康具有重要的威胁,其疾病发生发展受到多个基因的调控,但其具体机制尚未明确.目的:应用生物信息学方法研究骨关节炎的差异基因表达.方法:从GEO在线数据库中下载并分析获得在骨关节炎发生时关节滑膜组织中明显表达差异的158个基因.通过DAVID数据库对基因进行功能富集.通过STRING数据库分析蛋白质与蛋白质间相互作用关系.结果与结论:共筛选出158个差异基因,其中上调12个,下调146个.利用DAVID数据库对差异基因进行GO和KEGG Pathway分析显示,差异基因主要富集在破骨细胞分化的正性调节、细胞连接等功能以及MAPK信号通路、PI3K-Akt信号通路及ECM受体相互作用等信号通路.将差异基因进行蛋白质相互作用分析后筛选出网络的核心基因为VEGFA,JUN,PRKACA,PXN,SPTAN1,核心基因之间存在复杂的相互作用.结果证实,差异基因的相互作用可能与骨关节炎的发生有关,可为骨关节炎的诊疗提供新的靶点.
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生物信息学分析肝癌干细胞中致瘤基因表达的差异
背景：研究认为，肝癌干细胞中致瘤基因表达与肝癌的发生、发展具有一定的关系，但目前尚缺乏对生物信息学和机制的研究。
目的：对于肝癌干细胞相关的致瘤性差异基因进行筛选，并对其进行生物信息学分析。
方法：将人肝癌细胞株HepG2作为肝癌干细胞的细胞工具制备总RNA并进行荧光标记，使用基因芯片进行杂交试验，将获得的 mRNA 表达谱进行筛选后获得差异性 mRNAs，利用生物信息学进行 GO注释和Pathway注释分析。
结果与结论：芯片杂交实验的检出率为73.21%，说明杂交试验是成功的；实验共有38342个mRNA被发现，进一步分析后，筛选差异性表达基因1236个(P<0.05，fold change≥2)，其中上调和下调表达基因的数量分别为599和637个(P <0.05)；表达差异基因的生物学功能主要涉及到了组蛋白的H4乙酰化，细胞的有丝分裂以及增殖、细胞相关蛋白质的合成以及分解、染色体的分离、细胞的分化以及凋亡、信号的转导、营养物质的运输、转录；Pathway 注释主要涉及细胞因子介导的炎症信号通路、Wnt信号通路、Hedgehog通路以及Notch通路、TGF-Beta和Jak-STAT等。结果证实，肝癌干细胞中的差异表达基因与肝癌的发生有关，也可能参与信号通路的调控，这可为肝癌的治疗提供一种新靶点。 -
构建以RACK1为核心口腔鳞状细胞癌差异基因间相互作用的关系网路
背景：RACK1与口腔鳞状细胞癌的发生发展密切相关，但肿瘤的发生发展不是一个基因或蛋白决定的，是多基因、多分子呈网络结构，多步骤、多阶段共同作用的长期复杂过程，各肿瘤基因之间相互协同作用促使肿瘤细胞形成和发展。因此要揭示口腔鳞状细胞癌的作用机制将不能局限于单个蛋白或基因，而要着眼于与口腔鳞状细胞癌差异蛋白或基因相关的信号网络通路，研究整个信号通路中相关蛋白或基因的表达变化，进而分析研究这些分子之间的相互作用机制。
目的：筛选出的口腔鳞状细胞癌相关差异基因，使用STRING数据库通过生物信息学的方法构建它们之间的相互作用关系网络，为后续实验提供线索。
方法：根据作者所在课题组前期口腔鳞状细胞癌的经典蛋白组学实验结果和基因表达谱芯片实验的数据结果，选择表达一致且差异相对较大的基因作为实验的差异基因。将筛选的差异基因输入STRING数据库进行分析，找出差异基因对应蛋白之间的可能作用关系，构建相互作用网络结构图。
结果与结论：口腔鳞状细胞癌的19个差异基因对应蛋白相互间构成一个复杂的作用网络，各差异蛋白间通过多条相互作用通路进行调节，RACK1蛋白是整个网络的节点蛋白。GNB2L1的编码蛋白RACK1蛋白通过WD40重复蛋白亚基(编号COG2319)和β-G蛋白亚基(编号KOG0279)与其他差异蛋白的亚基间相互作用。其中WD40重复蛋白(编号 COG2319)与其中5个差异蛋白直接作用并构建了10条相互作用通路，β亚基 G 蛋白(编号KOG0279)与其中8个差异蛋白直接作用并构建了11条相互作用通路。说明通过STRING数据库分析构建了这19个差异基因相互作用的结构网络图发现RACK1蛋白的2个亚基共与8个相关差异蛋白直接作用，产生18条相互作用通路。在这个网络结构中RACK1蛋白是中心，提示其是口腔鳞状细胞癌的一个关键节点蛋白。 -
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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增生性瘢痕相关基因的筛选
目的利用基因芯片技术寻找增生性瘢痕形成过程中的相关基因,并发现相关基因间的相互关系,探讨增生性瘢痕的机理.方法选择6例标本,3例增生性瘢痕与3例正常皮肤,分成3组,提取各个标本的总DNA,制成荧光标记的cDNA探针,与含4000个人类靶基因的芯片(1500个为已知基因,2500个为未报道或未知功能的基因)杂交,经扫描、生物信息学分析比较两种组织间的差异表达.结果增生性瘢痕与正常皮肤的差异表达基因在3组间仅出现1次的有396个、重复2次出现的有186～242个、共同出现的有116个,其中上调108个、下调8个,涉及13大类基因,包括抑癌与原癌基因、细胞凋亡、细胞骨架与运动蛋白、细胞周期类蛋白等,有些为已知基因,有些仍未知其功能.结论基因芯片扫描对研究增生性瘢痕有效可靠,发现多种基因参与了增生性瘢痕的形成过程.
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mRNA差异显示技术的发展及其在眼科学的应用
一、引言差异显示(差显,Differential Display,DD)技术是1992年由Peng Liang等构建的寻找和分离不同种细胞以及同种细胞在不同环境中基因表达差异的方法[1].该方法的出现为寻找致病基因以及各种差异基因提供了便捷的途径.7年间,该技术迅速发展、完备,已成为一种成熟的技术被应用于医学各科和生物学等各领域的基础研究中.高级生物拥有约10万个不同的基因,而单个细胞只表达其中的15%.哪些基因表达能决定其整个生命进程,包括发育、分化、应激、细胞周期调节、老化和细胞程序性死亡等.各种疾病的病理学改变都可能是单基因突变或是多基因作用的结果,这些都导致基因表达的改变.
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PM2.5刺激非小细胞肺癌A549细胞凋亡基因的表达
目的：观察PM2.5暴露对非小细胞肺癌A549细胞的影响，进而了解其对细胞的毒性作用机制。方法利用细胞活力检测法确定PM2.5暴露的浓度；用透射电镜观察暴露后细胞的形态特征；通过转录组测序及实时定量RT?PCR，对损伤发生机制进行预测。结果通过细胞活力检测确定PM2.5暴露处理的终浓度为50μg/cm2。形态学检测表明，暴露处理后，细胞核内染色质凝聚，边集于核膜。凋亡相关基因IL1A、IL1B、CXCL3、CXCL2、PTGS2、IRAK2的表达上调，TP53和TNFRSF1A的表达下调。结论通过刺激细胞凋亡基因表达水平的变化，PM2.5暴露诱导了非小细胞肺癌A549细胞的凋亡。
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基因芯片分析急性心肌梗死患者外周血差异基因表达谱
冠状动脉疾病、心肌梗死是由多种遗传和环境因素，以及它们之间的相互作用引起的［1］。2007年的全基因组关联研究（GWA）揭示了遗传与急性心肌梗死的关系。目前已经有11个染色体片段（chromosome segments ）确定与心肌梗死相关。有研究表明染色体9p21与冠心病相关性强［2，3］。这些异常基因将来可能作为急性心肌梗死诊断及治疗的新靶点。当前的热点基因 PSCK9被证实与脂代谢相关，人们发现通过调节 PCSK9可以影响低密度脂蛋白胆固醇的水平。而抑制 PCSK9的表达作为一种有效的降脂治疗新方法，已证明可以降低血脂并提高他汀类药物的疗效［4］。本研究拟采用基因芯片方法寻找与急性心肌梗死相关的差异基因，发现急性心肌梗死诊断的基因标记，并探索能用于急性心肌梗死治疗的靶基因。
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利用基因芯片技术筛选食管癌细胞侵袭转移的相关分子靶标
目的：探讨应用基因芯片技术筛选食管癌侵袭转移相关基因的相关机制。方法利用Transwell侵袭小室技术建立具有不同侵袭转移潜能的人食管鳞癌Eca109和 Eca109-T4细胞株；分别提取Eca109和Eca109-T4的总RNA，用转录Cy5和Cy3荧光标记成cDNA探针，再与Affymetrix基因芯片杂交，杂交信号用 Genechip? Scanner 3000扫描，SAM 3.0软件分析和处理数据；运用实时荧光定量 PCR（qRT-PCR）技术对 CXCR7、SDC2、HSP90α1、TNFRSF10D基因进行验证。结果筛选出Eca109和Eca109-T4差异基因有80个：与母系比较，在Eca109-T4中上调表达的基因有34个，下调表达的基因有46个。经qRT-PCR验证：CXCR7在Eca109-T4中的mRNA表达量（9.86±1.38）显著高于Eca109（6.04±1.88，P＜0.05），SDC2在Eca109-T4中的mRNA表达量（0.07±0.0067）显著高于 Eca109（0.04±0.0037，P＜0.05），HSP90α1在 Eca109-T4中的 mRNA 表达量（0.18±0.0460）显著高于Eca109（0.05±0.0098，P＜0.05），TNFRSF10D在Eca109-T4中的mRNA表达量（0.009±0.0006）与 Eca109（0.005±0.0040，P＞0.05）无明显差异。结论基因芯片技术是一高效筛选食管癌侵袭转移相关基因的方法，CXCR7、SDC2、HSP90α1等基因可能与食管癌侵袭转移机制相关。
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应用GeneSifter软件分析范可尼贫血基因表达谱的报告
目的:探讨范可尼贫(Fanconi anemia,FA)发病的分子机制.方法:用GeneSifter软件对FA转录子协会公布的FA基因芯片表达数据进行统计学分析,结合Gene Ontologe和KEGG通路分析.结果:从FA细胞中筛选出690个差异表达基因,涉及DNA 损伤与修复等多种生物过程及多条通路,发现了TOP2A、MCM2、PCNA等多个与FA发病相关基因.结论:FA发病的分子机制主要与DNA损伤和修复过程中的解螺旋相关,RAD-6通路可能是其损伤后的重要修复通路,其次亦与钙离子信号通路等密切联系.
关键词： 范可尼贫血 GeneSifler软件 基因表达谱 差异基因 -
HIV感染者弓形虫伴随感染的分子流行病学状况
弓形虫是一种重要的机会性致病原虫,是艾滋病患者常见的一种机会性感染寄生虫,其感染率占全部机会性感染的10％～30％.通常根据基因型的不同将弓形虫分为Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型,HIV感染者感染的弓形虫多为Ⅰ型,Ⅰ型弓形虫与其它类型弓形虫的致病性有很大差异,造成差异的根本原因是致病基因的不同,这些差异基因主要包括SAG1、SA G2、B1等.该文从弓形虫感染现状、伴随感染弓形虫的主要类型和各个类型之间的差异基因等方面,阐述HIV感染者弓形虫伴随感染的分子流行病学状况.
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差异显示逆转录PCR鉴定约氏疟原虫红前期发育相关基因及其特征分析
目的 寻找约氏疟原虫红前期发育相关基因,进行序列分析并推测其功能.方法分别提取约氏疟原虫感染人鼠(IL)和正常大鼠(UL)肝脏总RNA,根据疟原虫基因A+T含昔高(＞70%)的特点,设计可选择性扩增约氏疟原虫基因的G+C含量为40%的引物,采用差异显示RT-PCR(differential display RT-PCR,DD-PCR)技术进行扩增,筛选筹异片段,经TA克隆后测序并进行序列分析. 结果获得6个约氏疟原虫红前期发育相关基因 PyHs4、PyHs5、PyHs6、PyHs7、PyHs8、PyHs9;其中PyHs4与约氏疟原虫乙酰葡糖胺磷酸变位酶(phosphoacetylglucosamine mutase,AGM,ID:PY02130)基因具有91%的柑似性,PyHs5与约氏疟原虫红细胞膜蛋白3(erythrocyte membrance prontein 3.PyEMP3,ID:PY05500)基因具有100% 的同源性,PyHs6、PyHs7、PyHs8、PyHs9经Blast序列分析为疟原虫基因,但功能未知.结论应用DD-PCR技术成功扩增了约氏疟原虫红前期发育相关基因,为进一步进行重组表达、功能及疫苗研究奠定了基础.
关键词： 疟原虫 约氏 差异显示逆转录聚合酶链反应 红前期 差异基因
