20世纪90年代，在生命科学领域中出现了一门新兴的尖端技术----基因芯片技术，它综合了分子生物学、微电子学、物理、化学等领域的最新科学技术，经过几年的发展，目前已经广泛应用于人类基因研究中。然而在基因芯片的研究过程中，一些技术细节上需要进一步的摸索。此外在神经科学领域中，神经元的分化机理一直是研究热点。全反式维甲酸作为临床上一种具有良好抗肿瘤作用的药物，它可诱导SH-SY5Y细胞向神经元分化，并抑制其生长，这一模型一直是研究神经元分化的经典模型。由于参与这一过程的机制比较复杂，因而需要采用基因芯片技术进一步研究。本课题根据这一线索，采用马文丽、郑文岭等建立的RD技术制备SH-SY5Y细胞基因表达谱芯片，在基因芯片的制备上做了一些研究，同时应用自制的基因表达谱芯片，研究了RA诱导SH-SY5Y细胞分化的基因表达变化。 研究内容分为三部分： 1、应用RD技术构建SH-SY5Y细胞基因片段文库。收集大量的基因探针，这是基因芯片制作的前提。在文库构建过程中，对其中的一些技术细节，如在DNA银染与RD技术结合、PCR产物纯化、探针数据的管理、EST的生物信息学分析等方面进行了探索。 2、基因芯片的制作研究。主要研究了影响基因芯片的杂交条件、基因芯片的重复利用以及基因芯片打印后检测等方面。 3、基因芯片在RA诱导SH-SY5Y细胞分化中的应用。首先应用低浓度的RA处理SH-SY5Y细胞，促使细胞分化成神经元表型，然后提取总RNA并进行标记，与制备的基因表达谱芯片进行杂交，检测基因表达变化，查找差异表达基因。 实验结果： 1、将DNA银染技术与RD技术结合起来，分离基因片段，在PAGE胶上可发现，平均每组有7-10条DNA带，在日光灯下，带型清楚，可以快速分离EST片段，扩增后无杂带产生，直接可以用于载体克隆。2、采用CTAB进行PCR产物的纯化，以去除PCR产物中的引物和dNTP，所得产物可用于与T载体连接反应，以提高连接效率。3、用RD技术进行构建基因片段文库，共收集了1078条基因片段，目前测序结果分析表明，文库重复性小，证明该方法是一简便、效率高、快速的实用技术。4、运用FOXPRO编辑了基因片段数据库，可以方便地进行数据的贮存与管理。5、运用RD技术分离基因片段，对其中的一个EST运用生物信息学分析，提示该片段可能是一个新基因的一部分。6、运用RD技术所制备的靶基因片段，制备了SH一SYSY细胞基因表达谱芯片。该基因片段长度分布在250bP一75obP之间，杂交温度较均一，杂交动力学易于控制。7、标记的样品纯化后与芯片杂交，获得的杂交结果背景低，阳性信号的界限清楚。8、用氨基化的玻片制备的基因芯片，杂交后应用剥脱液脱掉探针，可以用于下一次的杂交，杂交结果相关性为0.97，p<0 .001，在三次内可以有较好的结果。9、根据RD技术制备芯片的特点，运用荧光标记通用引物对芯片进行打印后检测，检测基因芯片在打印中漏打或固化不良现象。10、用低浓度的RA作用于SH一SYSY细胞，9天后可以诱导SH一SYSY细胞长出突起，并且细胞的生长受到抑制，变得缓慢。11、用自制的SH一SYSY细胞基因表达谱芯片研究RA诱导前后基因表达变化，发现表达上调的基因有36个，表达下调的基因有7个，并对其进行了聚类分析，这对于在分子水平上全面地认识RA诱导SH一SYSY细胞分化的机制具有重要的意义。