基于全长转录组分析探讨熊果酸抗癫痫和神经保护的机制

李娟娟; 黄越; 王雅禾; 张莲香; 强媛媛; 郭乐; 刘昆梅

中国药科大学学报 ›› 2024, Vol. 55 ›› Issue (4) : 512 -521.

李娟娟, 黄越, 王雅禾, 张莲香, 强媛媛, 郭乐, 刘昆梅

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摘要

基于转录组分析探讨熊果酸（ursolic acid, UA）抗癫痫和改善癫痫诱导的GABAergic神经元损伤的可能机制。选取对照组（NC组）、癫痫组（SE组）及癫痫UA给药组（UA组）大鼠的海马组织进行全长转录组测序；测序数据利用GO (gene ontology, GO)、KEGG (kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)及PPI (protein-protein interaction networks,PPI)对差异基因(differential genes, DEGs)进行分析；利用RT-q PCR验证海马组织中关键差异基因的表达量；最后在原代神经元上构建体外癫痫模型，采用RT-q PCR对差异基因的表达量进行验证，并利用免疫荧光、Western blot进一步检测神经元上GABAA受体γ2亚基（GABRG2）的表达量。两两样本表达量相关性热图及DEGs聚类分析结果显示：SE组距离NC组最远，UA治疗后，总体向正常组偏移。SE组与UA组对比，共筛选出220个差异基因，其中143个基因上调，77个基因下调。GO富集分析显示：在一级分类中涉及生物过程、细胞成分和分子功能3个过程。KEGG通路富集分析表明，DEGs涉及c AMP信号通路、钙信号通路等36条生物学通路。PPI分析表明DEGs与GABA及炎症关系密切。RT-q PCR结果表明UA处理增加了海马组织中GABA受体相关基因（Gng4）、GABA合成相关基因（Camk2a、Vgf和Npy）、炎症相关基因（Timp1和Spp1）的表达量，降低了GABA合成相关基因（Nptx2）、c AMP相关通路基因（Gnas）的表达量；并进一步证实UA处理增加了神经元上Gng4、Camk2a的表达量，降低了Gnas的表达量。免疫荧光与Western blot结果显示，与SE组相比，UA给药后原代神经元上GABRG2的表达量增加。本研究丰富了UA抗癫痫的转录组数据，也为深入研究UA抗癫痫和神经保护奠定理论基础。