基于轉錄組學的顱腦創(chuàng)傷之“瘀血內?！辈±頇C制研究.pdf

1、背景和目的：顱腦創(chuàng)傷（TBI）是一種中樞神經系統(tǒng)常見疾病，死、殘率位居各類創(chuàng)傷之首，是亟待解決的世界性公共健康和社會問題?！鹅`樞》云“若有所墜墮，惡血留內而不去”，指出TBI的中醫(yī)病機為“瘀血內?！?。瘀血是指體內血液停聚形成的病理產物，“瘀血內停”即瘀血積聚體內，阻滯氣機，影響血脈運行，導致局部或全身血液運行失常。凝血系統(tǒng)和纖溶、抗凝系統(tǒng)的動態(tài)平衡對血液的順暢流動具有重要意義，當凝血功能出現(xiàn)異常，血液可能凝固于血管之中。歷代中醫(yī)家根據(jù)“

2、瘀血內停”的病機，以活血化瘀為TBI的基本治法，取得了一定的臨床療效。然而迄今為止，對“瘀血內?！辈C的研究仍處于理論探討階段，缺乏深入的實驗證據(jù)。本研究旨在通過對臨床患者凝血功能的檢驗證明“瘀血內停”是顱腦創(chuàng)傷的基本病機，并運用轉錄組學技術進一步探索凝血功能相關的基因和通路。
　　方法：收集2014年6月至2015年5月間在中國武警腦科醫(yī)院神經重癥科住院的TBI患者，并分別于創(chuàng)傷后6 h、12 h、24 h收集患者靜脈血和腦脊液

3、標本。將采集的靜脈血用于檢驗凝血功能（PT、APTT、Fg、DD、PLT），并運用Western Blot方法檢測腦脊液中蛋白表達變化，比較各時間點凝血指標的變化差異及腦脊液蛋白變化趨勢。
　　運用CICⅡ型細胞損傷儀建立SH-SY5Y細胞牽張損傷模型，根據(jù)不同損傷力度、不同培養(yǎng)時間下細胞存活率，確定損傷所用模型。將牽張損傷的細胞作為損傷組，不損傷的細胞作為對照組。提取對照組和損傷組細胞總RNA，運用瓊脂糖凝膠電泳、Nanodro

4、p和Agilent2100檢測評估RNA質量。對符合建庫要求的RNA進行轉錄組基因測序（RNA-seq），通過堿基錯誤率、GC含量檢驗測序數(shù)據(jù)的準確性，將測序得到的序列與參考基因進行比對，得到各基因名稱、計算基因表達量。運用皮爾遜相關系數(shù)檢驗測序結果的重復性，將readcount>100且兩組數(shù)據(jù)相比readcount變化超過50％的基因認定為差異表達基因。對差異表達基因進行GO功能分類、KEGG富集和IPA分析，并且隨機選取10余個基

5、因運用qPCR進行變化趨勢驗證。
　　結果：本研究共收集到32例TBI患者，男性24例，女性8例。腦脊液蛋白Western Blot結果顯示，Plg和AT-Ⅲ的含量變化與創(chuàng)傷時間相關，創(chuàng)傷6 h時腦脊液中Plg含量較高，隨著時間的延長含量逐漸減低，而AT-Ⅲ在6 h時腦脊液中含量較少，隨著創(chuàng)傷時間的延長含量增加。TBI患者凝血功能檢驗結果顯示，在正常水平之內PT和APTT隨時間變化而升高，PLT隨時間變化而減低。DD和Fg在創(chuàng)傷6

6、 h時明顯高出正常水平，其中DD隨著時間下降但仍高于正常水平，而Fg的變化則是先升高，再下降，在創(chuàng)傷24 h又出現(xiàn)小幅回升。
　　運用中度損傷培養(yǎng)12 h建立SY5Y細胞牽張損傷模型，提取的RNA質量較好，滿足 RNA-seq建庫要求。兩組樣本測序得到的基因比對到參考序列外顯子的比率均超過90%。兩組數(shù)據(jù)的皮爾遜相關系數(shù)均大于0.95，實驗數(shù)據(jù)重復性較好。
　　通過篩選得到差異表達基因1422條，與對照組相比，1197條基因

7、表達上調，225條基因表達下調。通過差異基因的GO分析與KEGG通路富集，發(fā)現(xiàn)損傷組與對照組在多種代謝途徑上存在差異，且富集得到多條能量代謝通路以及凋亡通路。qPCR檢測基因變化趨勢得到與RNA-seq相似的結果。IPA分析獲得1條以HIF-1α為中心的調節(jié)通路，在該通路中，HIF-1α表達下調，保護神經元，減少瘀血生成，阻止細胞死亡，并通過磷酸化H2AFX起到修復受損DNA的作用，從降低細胞死亡率。
　　結論：本研究表明TBI早