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背景:胆总管囊肿(Choledochal Cyst,CC)是一种常见的先天性胆道系统畸形,主要表现为胆总管囊状或梭形扩张。该病好发于亚洲人群,其中日本为该病高发地区,且主要出现在儿童中。该病具体发病原因不明,目前认为可能是胆胰管汇合处畸形,引起胰液回流至胆道系统中,进而导致胆道系统发生扩张。经体表超声(Ultrasonography,US)和多模态成像技术是CC的常规诊断方式,然而,遇到一些不典型病例,往往会出现漏诊,导致治疗的延误,甚至引起严重的并发症,如胆管炎、胰腺炎、结石病、肝衰竭和恶性肿瘤等。目前国内对于胆总管囊肿早期发现、早期诊断方面的研究报道较少,多数仅限于临床病例资料及影像资料的回顾性研究,因此,本课题拟采用蛋白表达谱和基因表达谱两个层面探索CC患儿异常表达的蛋白与基因,以期为CC高危人群进行临床前筛查与预警。第一部分儿童胆总管囊肿血清蛋白表达谱的改变及意义目的:胆总管囊肿是一种常见的先天性胆道系统畸形,许多患者在出现临床症状之前,体内蛋白表达水平可能就已出现一些继发性改变,本研究通过定量无标记蛋白质组学分析鉴定CC血清和正常患者血清之间差异表达的蛋白质,探寻血清中差异表达蛋白与CC发生发展过程的关系及意义。方法:收集2018年9月至2019年6月在苏州大学附属儿童医院进行手术治疗的13例CC患儿血清样本作为实验组,同时收集13例腹股沟斜疝患儿血清样本作为对照组。在实验组和对照组中各随机选择3例血清样本用于定量无标记蛋白质组学研究,采用GO富集检验,根据差异表达谱,通过数据库搜集蛋白条目与报告中差异蛋白比对取交集,去掉P>0.05及重复的蛋白,两不同样本间蛋白LFQ intensity取比值,作为比较组差异的表达量(Ratio),Ratio>1.5表示上调显著,Ratio<1/1.5表示下调显著,从而筛选出差异性表达蛋白。然后在实验组和对照组其余10例的血清样本中对差异性表达显著的蛋白进行验证。同时,收集10例CC患儿手术治疗的新鲜胆总管组织,以及10例无症状胆石症患者胆囊管组织。使用Western Blot和免疫组织化学进一步检测两组胆管组织中异常蛋白的表达情况。结果:1、定量无标记蛋白质组学共筛选出8种差异性表达蛋白,其中2种蛋白表达下调,分别是RBP4、TPM3,其余6种蛋白表达上调,分别是IGFBP2、FAH、SOD3、SPARC、APOE及ALDOB,组间比较差异具有统计学意义(P<0.05)。2、通过扩大样本量在外周血及组织中分别进行检测,其中ALDOB蛋白在CC患儿外周血及组织中表达均显著增高,与对照组相比,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:ALDOB蛋白在CC患儿中明显高表达,提示可能是CC引起的继发性改变,与该疾病的病情进展有关。第二部分儿童胆总管囊肿基因表达谱的改变及生物学标志物检测目的:胆总管囊肿常引起严重的并发症,临床亟需找到一种快速简便的方法在早期诊断该疾病,本研究通过筛选CC患儿差异性基因表达谱,以期为CC患儿寻找特异性生物学标记物。方法:收集2018年9月至2020年3月在苏州大学附属儿童医院治疗的10例CC患儿和15例对照者外周血,从外周血单个核细胞中提取总RNA,然后逆转录成cDNA。通过cDNA微阵列分析两组儿童的基因表达水平。从Gene Ontology和KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)Pathway两个数据库中筛选出与上皮屏障、炎症及肿瘤相关的基因,通过数据库搜集基因条目与报告中差异基因比对取交集,去掉丰度低无基因坐标、重复的基因,去掉p> 0.05的基因,从而确认差异性表达基因(Differentially expressed genes,DEG)。最后,运用 qRT-PCR 技术对 39 例 CC 患儿外周血及15例组织中差异性表达基因进行验证和评估。结果:1、本研究通过微阵列分析,发现与炎症、上皮屏障及肿瘤相关的17个DEG,其中表达上调的 9 个,分别是 TJP-1、MARVELD2、GJA1、PTGES、CTSG、LTF、CAMP、RENT 及 MPO;表达下调的 8 个,分别为 ICAM-1、IL-1B、TNFAIP3、TNF、IL1RN、CCL20、SNAI1、CCL1,组间比较差异具有统计学意义(P<0.05)。2、扩大样本量验证:外周血ICAM-1、IL-1B、TNFAIP3表达下调,TJP-1和MARVELD2表达则上调,与微阵列趋势一致,组间比较差异具有统计学意义(P<0.05);胆管上皮细胞中ICAM-1表达下调、TJP-1表达上调,与微阵列一致,组间比较差异具有统计学意义,(P<0.05)而IL-1B、TNFAIP3和MARVELD2基因表达组间比较则无统计学意义。结论:ICAM-1基因、TJP-1基因可能参与CC患者组织上皮屏障损伤过程,可作为CC早期诊断的潜在生物学标志物。第三部分ALDOB蛋白、ICAM-1、TJP-1基因在胆总管囊肿动物模型中的表达改变及细胞功能试验研究目的:探讨ALDOB蛋白和与ICAM-1、TJP-1基因在CC动物模型中的改变及意义,以及HIBEpiC细胞系中ALDOB与ICAM-1和TJP-1的关系。方法:将120只Lewis大鼠随机分为两组,其中造模组80只,对照组40只,造模组通过尾静脉注射200μL(8 mg/kg)Dibutyltin dichloride(DBTC)调整溶液(DBTC先溶于100%乙醇,然后与甘油混合),对照组经尾静脉注入等量100%乙醇与甘油混合液作为对照,在相同条件下饲养,观察。观察21天后,选择B超、磁共振胰胆管造影(Magnetic resonance cholangiopancreatography,MRCP)影像学检查证实造模成功,然后取造模组及正常组外周血及胆总管组织,检测两组血清中胆红素、肝功能及血清淀粉酶等改变情况,并通过Western Blot和qRT-PCR法检测外周血及胆总管组织中ALDOB蛋白、ICAM-1和TJP-1基因表达情况。另外,使用慢病毒载体使ALDOB在HIBEpiC细胞系中过表达,验证过表达效果及细胞生长情况;并通过qRT-PCR和Western Blot法检测ICAM-1和TJP-1基因(ZO-1蛋白)表达情况。结果:1、DBTC经Lewis大鼠尾静脉注射,观察21 d,经B超及MRCP证实造模成功,最终确认造模成功32只(造模成功率40%),造模组死亡14只,3只注射药物后死亡,其余11只分别在造模后第14-21天间死亡,正常组死亡4只,2只注射后死亡,其余2只分别与饲养第7及10 d死亡;2、与对照组比,造模组Lewis大鼠体重较正常组下降明显,血清转氨酶、胆红素及淀粉酶等指标较正常组均明显增高,组间差异具有统计学意义,P<0.05。3、与对照组比,造模组中ALDOB蛋白在血清及组织中表达都明显上调,组间差异具有统计学意义,P<0.05。4、与对照组比,造模组中ICAM-1基因在血清及组织中表达下调,TJP-1基因表达上调,两组间差异具有统计学意义,P<0.05。5、与对照组相比,在HIBEpiC细胞系中,过表达ALDOB可造成细胞生长能力下降;6、与对照组相比,在HIBEpiC细胞系中,过表达ALDOB可造成ICAM-1基因及蛋白表达水平降低,TJP-1基因及ZO-1蛋白水平表达升高;结论:ALDOB蛋白在CC动物模型中高表达,可能与CC疾病的病程进展有关;ICAM-1、TJP-1基因的异常表达,可能提示CC胆道上皮屏障损伤,可作为CC早期诊断的潜在生物学标志物。