口腔粘膜下纖維性變相關(guān)基因差異表達譜的構(gòu)建及初步研究.pdf

1、第一章口腔粘膜下纖維性變相關(guān)基因差異表達譜的構(gòu)建及功能聚類分析 研究目的：(1)應(yīng)用人類全基因組寡核苷酸芯片建立口腔粘膜下纖維性變(oral submucous fibrosis,OSF)相關(guān)基因差異表達譜；(2)基因功能聚類(Gene Ontology，GO)分析，篩選OSF相關(guān)基因群，并探討其在OSF中的作用，為OSF相關(guān)基因篩選提供初步實驗資料。 研究方法：對切取的OSF病變頰粘膜和正常對照頰粘膜進行總RNA 抽提

2、，逆轉(zhuǎn)錄制備探針，純化后與含有21571條基因的人類全基因組寡核苷酸芯片雜交，雜交后信號經(jīng)掃描儀檢測和計算機分析、篩選，建立OSF相關(guān)基因差異表達譜；對OSF相關(guān)基因差異表達譜進行GO分析，篩選OSF相關(guān)基因群。 研究結(jié)果：(1)在OSF中共篩選到2369條差異表達基因，涉及多個功能基因群；其中細胞骨架蛋白基因群、細胞外基質(zhì)及其代謝相關(guān)基因群、免疫反應(yīng)相關(guān)基因群等經(jīng)GO分析其：P-value值相對較小；(2)膠原基因在OSF早期

3、上調(diào)表達，其表達模式與轉(zhuǎn)化生長因子beta-1(transcription growing factor beta-1，TGFB1)基因在OSF早期組織高倍數(shù)上調(diào)表達模式相似；(3)在OSF中、晚期，基質(zhì)金屬蛋白酶抑偉物 (matrix metalloproteinase inhibitor；TIMP)TIMP1基因和TIMP3基因、纖溶酶原激活物抑制物-1 (plasminogen activatorinhibitor-1,PAIl/

4、SERPINE1)基因上調(diào)表達，尿激酶型纖溶酶原激活物受體(plasminogen activator receptor,urokinase,uPAR/PLAUR)基因下調(diào)表達；(4)免疫反應(yīng)相關(guān)基因中，細胞免疫相關(guān)基因出現(xiàn)差異性表達者多。 結(jié)論：(1)許多功能基因群參與了OSF的發(fā)病過程，其中細胞骨架蛋白基因群、細胞外基質(zhì)及其代謝相關(guān)基因群、免疫相關(guān)基因群在OSF 中起重要作用；(2)膠原合成能力增強是OSF早期分子事件，TG

5、FB1基因是早期膠原基因表達上調(diào)的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子；(3)OSF中期、晚期存在ECM降解能力下降的分子基礎(chǔ)，ECM降解能力下降來自于TIMP1、TIMP3、PAl1等基因上調(diào)表達，以及uPAR 基因下調(diào)表達對相關(guān)蛋白降解酶的抑制；(4)免疫因素在OSF中起重要作用，其中細胞免疫反應(yīng)相關(guān)基因的差異表達是OSF的重要機制之一。 第二章口腔粘膜下纖維性變相關(guān)基因差異表達譜的路徑(passway)分析 目的：以BIOCARTA、GE

6、NMAPP、KEGG三大基因路徑分析數(shù)據(jù)庫，對口腔粘膜下纖維性變(oral submucous fibrosis，OSF)相關(guān)基因差異表達譜進行基因作用路徑(pathway)分析，探討OSF相關(guān)差異表達基因的可能路徑。 研究方法：以建立的OSF相關(guān)基因差異表達譜為基礎(chǔ)，按pathway分析要求完成數(shù)據(jù)整理和準(zhǔn)備，提交www.biorag.org．網(wǎng)站，進行BIOCARTA、GENMAPP、KEGG 三大基因路徑分析數(shù)據(jù)庫的pat

7、hway分析。 研究結(jié)果：(1)OSF 相關(guān)差異表達基因共命中27條具顯著統(tǒng)計學(xué)意義的基因相互作用路徑，其中BIOCARTA數(shù)據(jù)庫命中19條，KEGG數(shù)據(jù)庫命中7條，而GENMAPP命中1條：(2)外源異生物經(jīng)細胞色素P450代謝途徑(Metabolism of xenobiotics by cytochrome P450)命中8條差異表達基因，其中7條基因在OSF各期均下調(diào)表達；(3)TGFB信號通路(TGF-beta sig

8、naling pathway)命中15條基因，其中TGFB1基因、Smad2、Smad3、ZFYVE9 基因等正性調(diào)節(jié)因子在OSF早期上調(diào)表達，LTBP1 基因等負性調(diào)節(jié)因子在OSF中、晚期為上調(diào)表達；(4)Erk1/Erk2 Mapk 信號通路(Erk1/Erk2 Mapk Signaling pathway)共命中13條基因，其中關(guān)鍵信號調(diào)節(jié)因子ERK1/ERK2基因在OSF早期上調(diào)表達，中、晚期下調(diào)表達；(5)Wnt 信號通路 (

9、Wnt signalingpathway)共命中14條基因，這些基因在OSF不同時期出現(xiàn)不同程度差異性表達。 結(jié)論：(1)OSF 相關(guān)基因的作用路徑復(fù)雜，是多條基因作用路徑共同作用的結(jié)果，其中外源異生物經(jīng)細胞色素P450代謝途徑、TGFB信號通路、Erk1/Erk2 Mapk 信號通路、Wnt 信號通路與OSF存在更密切關(guān)系；(3)外源異生物經(jīng)細胞色素P450代謝途徑對具有細胞毒性和基因毒性的檳榔成分代謝能力下降與與OSF密切相

10、關(guān)；(3)TGFB信號通路和ERK信號通路在OSF早期激活，可能協(xié)同參與了OSF早期膠原基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控；(4)Wnt信號通路存在異常激活的分子基礎(chǔ)，可能與OSF的癌前性質(zhì)及惡性轉(zhuǎn)化相關(guān)。 第三章口腔粘膜下纖維性變相關(guān)基因的篩選及初步研究 研究目的：以前期口腔粘膜下纖維性變(oral submucousfibrosis，OSF)相關(guān)基因差異表達譜為基礎(chǔ)，篩選和驗證候選基因，并對其在OSF中的作用進行初步探討，為揭示OSF本

11、質(zhì)提供實驗依據(jù)。 研究方法：綜合應(yīng)用生物信息學(xué)方法，確定候選基因；抽提28例OSF頰粘膜和10例正常頰粘膜中的總RNA，通過RT-PCR檢測候選基因在正常對照和OSF頰粘膜中mRNA表達水平。 研究結(jié)果：共篩選到 6 條候選基因，包括轉(zhuǎn)化生長因子bata 1(transcription growing factor bata-1，TGFB1/TGF-β1)基因、S100鈣結(jié)合蛋白A7(S100 calcium bindi

12、ng protein A7，S100A7)基因、賴氨酰氧化酶樣-1(Lysyl Oxidase-Like 1，LOXL1)基因、白細胞介素-6 (interleukin6{intorferon，beta-2})基因、r-干擾素誘生的單核細胞因子(Monokine indcued by gamma interferon，CXCL9)基因、趨化因子受體-2(chemokine{c-cmotif)receptor2，CCR<,2>)基因：所有