Notch、PPAR-γ和神經(jīng)遞質(zhì)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路相關(guān)基因在大鼠肝再生中表達(dá)模式和作用分析.pdf

1、肝臟具有很強(qiáng)的再生能力。大鼠部分肝切除后，信號分子通過激活信號轉(zhuǎn)導(dǎo)級聯(lián)反應(yīng)促進(jìn)殘肝細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄因子AP1、NF-κB、STAT3等轉(zhuǎn)錄，進(jìn)而促進(jìn)G0期肝細(xì)胞進(jìn)入G1期。然后，肝實質(zhì)細(xì)胞和非實質(zhì)細(xì)胞相繼進(jìn)行細(xì)胞周期循環(huán)，補(bǔ)償丟失的肝臟細(xì)胞及恢復(fù)肝臟的生理功能，這個過程需要多條信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路參與調(diào)控。以往有關(guān)報道多研究信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中單個基因在肝再生中的作用，但關(guān)于信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路涉及的眾多基因?qū)Ω卧偕木C合作用，需要通過高通量、自動化的技術(shù)和生物信

2、息學(xué)方法全面研究。為此，本文通過檢索NCBI、KEGG、RGD等網(wǎng)站資料，查閱相關(guān)論文，綜合整理出參與Notch、PPAR-γ和神經(jīng)遞質(zhì)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路基因。
　　 本研究以大鼠部分肝切除后恢復(fù)不同時間的肝組織為材料，用Rat Genome2302.0芯片檢測上述各通路基因在大鼠再生肝中的表達(dá)情況，篩選出與肝再生相關(guān)的基因；用系統(tǒng)生物學(xué)方法研究各通路基因中與肝再生相關(guān)基因的表達(dá)動態(tài)、表達(dá)模式以及作用時間和方式，探討各通路在肝再生中的

3、作用。通過基因的聚類分析及表達(dá)模式分析表明，不同信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中，參與肝再生的基因不同，其基因的表達(dá)模式和時間相關(guān)性也不同。基因的表達(dá)動態(tài)分析表明，上述信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路基因主要在肝再生啟動階段起始表達(dá)，在不同時期發(fā)揮作用?；虮磉_(dá)的時間相關(guān)性分析表明，肝再生中每條信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路發(fā)揮作用具有階段性。分析結(jié)果如下：(1)參與Notch信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的基因中有65個基因與肝再生相關(guān)。肝再生啟動(PH后0.5-4h)、G0/G1過渡(PH后4-6h)、細(xì)

4、胞增殖(PH后6-66h)、細(xì)胞再分化和組織結(jié)構(gòu)功能重建(PH后72-168h)等四個階段起始表達(dá)的基因數(shù)為33、7、32和0，基因的總表達(dá)次數(shù)為64、35、256和77，共表達(dá)上調(diào)234次、下調(diào)163次；它們表達(dá)的時間相關(guān)性分為9組；分為15種表達(dá)模式。(2)參與PPAR-γ偶聯(lián)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的基因中有64個基因與肝再生相關(guān)，肝再生啟動、G0/G1過渡、細(xì)胞增殖、細(xì)胞分化和組織結(jié)構(gòu)功能重建等四個階段起始表達(dá)的基因數(shù)為28、4、34和2

5、，基因的總表達(dá)次數(shù)為72、41、247和90，共上調(diào)283次、下調(diào)126次；它們表達(dá)的時間相關(guān)性分為8組；分為11種表達(dá)方式。(3)參與G蛋白偶聯(lián)的神經(jīng)遞質(zhì)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的基因中有81個基因與肝再生相關(guān)，肝再生啟動、G0/G1過渡、細(xì)胞增殖、細(xì)胞分化和組織結(jié)構(gòu)功能重建等四個階段起始表達(dá)的基因數(shù)為36、12、38和7，基因的總表達(dá)次數(shù)為63、44、308和110，共上調(diào)312次，下調(diào)169次；它們表達(dá)的時間相關(guān)性分為10組；分為15種表達(dá)模