基因芯片测序技术分析慢性宫内缺氧对仔鼠内耳基因的调控机制

摘要

目的 筛选慢性宫内缺氧(CIH)仔鼠内耳的差异表达基因并进行生物信息学分析。方法 24只SD孕大鼠随机分为正常组和缺氧组,分娩后仔鼠经听力测试,对正常听力仔鼠组(CON组)和耳聋仔鼠组(MH组)内耳进行基因芯片测序,并验证结果的可靠性。结果(1)实验总RNA提取的纯度是合格的;(2)CIH后差异表达基因(差异倍数≥2,P≤0.05)180个,上调表达基因88个、下调92个。基因本体(GO)功能注释表明,在分子功能GO分类中,差异表达基因有电压门控钾通道活性、甲基化CpG结合、主动跨膜转运活性等;生物学过程GO分类中,差异表达基因主要参与蛋白质转运、氧运输、小分子代谢等;细胞组分GO分类:差异表达基因富集于细胞表面、受体复合物、细胞外间隙、膜固有成分;pathway富集分析显示:差异表达基因主要集中于κB信号通路、JNK信号通路、NOD样受体信号通路、Toll样受体信号转导通路等30多条转录失调的转导通路。(3)妊娠期CIH可上调MH组促细胞凋亡基因(caspase 2、Bak1、Tsc22d3、Ltbr、Casp12、Dapk1等);下调维持离子平衡基因(Slc2a4、GJB2、CLDN14、GJB6等)、水通道蛋白(Aqp5、Aqp7)、转录因子(POU4F3)等;下调抑制细胞凋亡基因(Birc3、Nol3、Birc5、Hells、PAK7等)。实时荧光定量PCR验证差异表达基因上调或下调趋势和基因芯片检测结果基本一致。结论 CIH可引起仔鼠内耳基因差异性表达,通过细胞凋亡、转录因子、水通道蛋白、维持离子平衡的基因等多种途径发挥作用,JNK等信号通路失调可能是CIH引起仔鼠耳聋的主要分子基础。

关键词

慢性宫内缺氧 / 大鼠 / 内耳 / 耳聋 / 基因芯片