人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞基因表達(dá)譜分析.pdf

1、研究背景： 內(nèi)皮細(xì)胞在人類許多重大疾病發(fā)生過程中處于重要的地位，例如冠心病、腫瘤等。冠心病是由于冠脈血管病變導(dǎo)致心肌細(xì)胞缺血、缺氧，使該支冠脈血管(包括微循環(huán))及所支配區(qū)域的心肌細(xì)胞凋亡、壞死，其中內(nèi)皮細(xì)胞的的應(yīng)激、炎癥反應(yīng)、脂質(zhì)沉積等病理生理過程是冠心病發(fā)生的重要機(jī)制。在腫瘤尤其是實(shí)體瘤的發(fā)生過程中，血管新生是腫瘤得以存活的重要因素，而血管新生的最主要過程即為內(nèi)皮細(xì)胞的生長(zhǎng)，另外腫瘤的侵襲、轉(zhuǎn)移等過程，也有賴于內(nèi)皮細(xì)胞的參與。

2、因此可以看出，內(nèi)皮細(xì)胞在這些關(guān)乎人民健康的重大疾病的發(fā)生過程中占有重要的地位。 基因在疾病的發(fā)生發(fā)展過程中處于重要的地位已成為科學(xué)界的共識(shí)?；虮磉_(dá)的改變?cè)趦?nèi)皮細(xì)胞病變的過程中處于什么地位?發(fā)揮什么作用?——長(zhǎng)期以來就是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。當(dāng)前，對(duì)于內(nèi)皮細(xì)胞基因表達(dá)方面的研究較多，但是尚未見將內(nèi)皮細(xì)胞全部基因表達(dá)譜進(jìn)行全部分析的報(bào)道。若能將內(nèi)皮細(xì)胞的所有表達(dá)基因進(jìn)行分析，匯總和分類，分析這些表達(dá)基因所參與的病理生理功能及

3、在內(nèi)皮細(xì)胞中所發(fā)揮的作用，那將對(duì)基因治療運(yùn)用于內(nèi)皮細(xì)胞具有重要的意義。 目的： 利用當(dāng)前基因芯片高通量技術(shù)，全面分析人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的基因表達(dá)譜，對(duì)所有表達(dá)的基因進(jìn)行生物信息學(xué)分析，匯總整理出與內(nèi)皮細(xì)胞相關(guān)的重要的基因、分子功能和信號(hào)通路。 方法： (1)應(yīng)用人類HG-U133Aplus2.0芯片對(duì)人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的基因表達(dá)譜進(jìn)行全面分析，進(jìn)而就用熒光定量PCR方法對(duì)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。 (2)應(yīng)用Mi

4、crosoftExcel、Milano、Go、PANTHER以及Genomatix等軟件和網(wǎng)站對(duì)基因表達(dá)譜進(jìn)行分析、匯總及數(shù)據(jù)挖掘。 結(jié)果： (1)3張芯片所表達(dá)的基因&ESTs分別為21019個(gè)(占基因&ESTs總數(shù)的38.5％)、20339個(gè)(占基因&ESTs總數(shù)的37.2％)、21124個(gè)(占基因&ESTs總數(shù)的38.7％)。 (2)熒光定量PCR驗(yàn)證5個(gè)基因，與芯片結(jié)果一致。 (3)3張芯片交集均

5、表達(dá)的基因芯片ID號(hào)共有14679個(gè)，代表了9014個(gè)明確基因和610個(gè)ESTs。 (4)文獻(xiàn)分析得知共有6415個(gè)基因未見有內(nèi)皮細(xì)胞方面的相關(guān)報(bào)道。 (5)Go分類后得知這些基因比較多的具有核酸結(jié)合、轉(zhuǎn)錄因子、激酶、細(xì)胞骨架與蛋白合成、轉(zhuǎn)運(yùn)、連接酶功能。 (6)PANTHER分析表明，這些基因參與比較多的信號(hào)通路是Wntsignalingpathway，Integrinsignallingpathway，Inf

6、lammationmediatedbychemokineandcytokinesignalingpathway，Angiogenesis，PDGFsignalingpathway，Huntingtondisease，TGF-betasignalingpathway，EGFreceptorsignalingpathway，F(xiàn)GFsignalingpathway，Parkinsondisease，Apoptosissignalingpath

7、way，p53pathway。 (7)應(yīng)用Genomatix網(wǎng)站分析后，可以得出較多的重要基因，這些基因中一部分是：Tp53，IL-1，NFкB，insulin，albumin，apolipoproteinA-Ⅰ，CD54，EGFR，F(xiàn)GF,CRP,TNF,SP1Transcriptfactor。 結(jié)論： (1)成功完成了人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的基因表達(dá)譜分析，得到9014個(gè)表達(dá)基因和610個(gè)ESTs(表達(dá)序列標(biāo)簽)。

8、 (2)文獻(xiàn)分析后，有6812個(gè)基因在Pubmed數(shù)據(jù)庫中有報(bào)道，而其中有6415個(gè)基因與內(nèi)皮細(xì)胞之間沒有研究報(bào)道或較少報(bào)道，包含了可能參與內(nèi)皮細(xì)胞重要病理生理功能的基因。 (3)經(jīng)生物信息學(xué)分析表明：這些基因的功能主要集中在核酸結(jié)合、轉(zhuǎn)錄因子、激酶、細(xì)胞骨架與蛋白合成、轉(zhuǎn)運(yùn)功能、連接酶功能。參與的信號(hào)通路主要與增殖、生長(zhǎng)、腫瘤發(fā)生發(fā)展、血管新生、細(xì)胞凋亡等有關(guān)。主要的基因有Tp53，IL-1，NFкB，insulin，