查看更多>>摘要：[目的]筛选与四氯化碳(CCl4)诱导的肝损伤发生发展相关的基因和关键信号通路,分析肝损伤过程中钙离子(Ca2+)转运相关基因表达的动态变化.[方法]将 30 只 8 周龄雄性C57BL/6J小鼠随机分为对照组和模型组,每组 15 只.对照组按 0.1 mL/(10 g·BW)的剂量单次腹腔注射生理盐水,模型组按0.1 mL/(10 g·BW)的剂量单次腹腔注射CCl4 橄榄油混合物(CCl4∶橄榄油=1∶4,V/V),建立CCl4 诱导的急性肝损伤模型.在造模后第 2、5、7 天,采用ELISA法检测模型组小鼠血清中ALT、AST活力,利用HE染色法和Masson染色法观察肝脏组织病理学变化.从对照组(C组)、造模后第 2 天组(D2 组)、造模后第 5 天组(D5 组)各选取 3 个生物学重复的肝脏组织样本构建cDNA文库进行转录组测序,对获得的转录组测序数据进行组装及功能注释;使用DESeqR包(1.10.0)筛选显著差异表达基因,利用KOBAS软件进行GO功能注释和KEGG通路富集分析,并对涉及的Ca2+信号通路显著差异表达基因进行分析.[结果]与对照组相比,模型组小鼠肝损伤后第 2 天血清中ALT、AST活力均极显著(P＜0.01)升高.肝损伤后第 2 天,模型组小鼠肝小叶结构破坏,肝门静脉周围形成大面积坏死与大面积胶原沉积,肝细胞排列紊乱,可见炎性细胞浸润.转录组测序结果显示,D2 组与C组相比,差异表达基因总数为 6954 个,上调和下调基因分别为 3577 个和 3377 个;D5 组与C组相比,差异表达基因总数为 6028个,上调和下调基因分别为 3202 个和 2 826 个;D5 组与D2 组相比,差异表达基因总数为 6 657 个,上调和下调基因分别为 3200 个和 3457 个;三组之间共有 1462 个共同变化的差异表达基因.GO功能富集分析显示,D2 组与C组之间差异表达基因富集的GO条目主要涉及代谢、信号转导、Ca2+运输等;D5 组与C组之间差异表达基因富集的GO条目主要涉及免疫反应、细胞内信号转导;D5 组与D2 组之间差异表达基因富集的GO条目主要涉及代谢过程和信号转导调节.KEGG通路富集分析显示,D2 组与C组之间差异表达基因主要涉及的信号通路包括过氧化物酶体、脂肪酸降解等;D5 组与C组之间差异表达基因主要涉及的信号通路包括趋化因子信号通路、胆固醇代谢等;D5 组与D2 组之间差异表达基因主要涉及的信号通路包括脂肪酸降解、过氧化物酶体等.与C组相比,D2 组的线粒体钙单向转运蛋白基因Mcub和内质网三磷酸肌醇受体 3 基因Itpr3 的表达量急剧上升,D5 组的Mcub和电压门控钙通道蛋白基因Cacna1i的表达量急剧上升;与D2 组相比,D5 组的Cacna1i表达量急剧上升.[结论]CCl4 诱导的肝损伤发生前后及肝损伤发生后不同时间,肝脏组织的基因表达特征存在差异,差异表达基因涉及与肝细胞功能相关的多个信号通路;在肝损伤的早期阶段,线粒体迅速介入钙稳态的调控过程,同时,线粒体及细胞膜上的Ca2+通道在后续调节细胞功能中发挥关键作用.
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