基于转录组学测序探讨衰老驱动APP/PS1小鼠阿尔兹海默病进展的关键基因与通路

摘要

目的 通过转录组测序从分子层面分析衰老对阿尔茨海默病(AD)的影响。方法 本研究以4月龄雄性WT、APP/PS1组小鼠和18月龄雄性WT、APP/PS1小鼠为研究对象。对小鼠体质量进行称重，采用Morris水迷宫、转棒和耐力实验对小鼠的学习记忆、运动功能进行评价；提取小鼠皮质总RNA进行RNA-seq建库和测序，GO和KEGG路径富集分析筛选差异表达基因，并对关键基因使用RT-qPCR进行验证。结果 与18月龄WT组和4月龄APP/PS1小鼠相比，18月龄APP/PS1小鼠体重显著降低，运动耐力、平衡协调能力下降，学习记忆功能出现明显衰退。火山图和聚类热图结果提示，APP/PS1-4 vs APP/PS1-18、WT-4 vs WT-18、WT-4 vs APP/PS1-4、WT-18 vs APP/PS1-18 4个比较组样本依年龄与基因型聚类分析、基因表达模式存在显著差异。Venn图结果显示58个核心基因与衰老-AD协同叠加效应相关，并用这58个差异基因进行后续的GO、KEGG富集分析。GO、KEGG功能富集分析表明，差异基因特异性富集于与AD病理密切相关的生物学过程、细胞组分、分子功能及信号通路。RT-qPCR验证关键基因PDYN。结论 衰老可加重APP/PS1小鼠的AD相关功能损伤与病理表型，与衰老诱发AD小鼠认知障碍与运动功能衰退的关键基因有关，相关富集通路共同构成衰老驱动AD进展的核心分子调控网络。

关键词

阿尔茨海默病 / 衰老 / RNA测序