卷烟全烟气暴露对BEAS-2B细胞生物学效应影响的转录组学分析

摘要

为了研究卷烟全烟气诱导BEAS-2B细胞生物学效应的分子机制，采用CCK-8法测试卷烟全烟气暴露下的细胞存活率，利用高通量测序技术对暴露后的细胞进行转录组测序，并利用实时定量PCR (real-time quantitative PCR, RT-qPCR)技术对测序结果进行验证，对测序数据进行差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs)分析、 GO和KEGG通路分析以及基因共表达网络分析。结果显示，随着卷烟全烟气染毒剂量增加，细胞存活率呈现逐渐降低的趋势，并且具有明显的剂量-效应关系；与细胞对照组相比，卷烟全烟气暴露组共获得239个DEGs,其中126个上调，113个下调；所选的7个DEGs的RT-qPCR结果与转录组测序数据一致；GO和KEGG分析结果显示，DEGs主要参与了细胞因子介导的信号通路、对外源性刺激的反应、炎症反应、细胞凋亡过程、细胞凋亡过程的正向调控和细胞间信号传递等多个生物学过程。DEGs主要富集在TNF信号通路、程序性坏死、铁死亡、 PI3K-Akt信号通路、 MAPK信号通路等炎症和氧化应激相关的信号通路。HMOX1、IL1A、MMP1、CXCL1、SOCS3、CSF1、NQO1、CYP1A1、CYP1B1、FOSL1和AREG等为卷烟全烟气诱导细胞生物学效应的枢纽基因。这些结果为揭示卷烟烟气诱导细胞生物学效应的分子机制提供了理论依据。

关键词

卷烟烟气 / 转录组测序 / BEAS-2B细胞 / 差异表达基因(DEGs) / 信号通路