[目 的]精神分裂症是一种严重的慢性精神疾病,前额叶、海马的功能异常被广泛报道,既往研究有很多在基因层面对精神分裂症前额叶、海马的表达进行探究,但患者中两部位是否存在表达的异同研究较少,并且,异常表达的基因背景仍有待进一步阐明,本研究希望同时分析海马和前额叶的表达谱芯片数据,比较探究两者在精神分裂症中的的表达异同。[方法]从GEO数据库下载了数据集GSE53987,该数据集包括了 15份SCZ患者死后前额叶、海马组织标本,还包括来自健康对照的死后前额叶组织样本19份和死后海马组织样本18份。分析之前,把两个子集的所有表达值均取以2为底的对数进行转化,然后使用在线工具GEO2R对两个数据子集进行分析,按照一定的标准取差异基因（DEGs）。把海马的DEGs通过WGCNA筛选后,与前额叶的DEGs使用维恩图工具识别共同的DEGs。再把上一步前额叶独有的DEGs,通过蛋白质交互作用（PPI）进一步构建DEGs相互作用网络,再通过Cytos cape软件cytoHubba插件的Degree拓扑算法选取排名靠前的枢纽DEGs,即候选核心Hub Genes。最后对这三部分的DEGs分别进行GO分析和KEGG分析。[结 果]1.前额叶、海马共有的基因在分子功能方面主要体现在锌离子、蛋白质、Toll样受体4结合、细胞因子受体活性,在细胞组分方面主要与细胞膜和细胞外区域有关,在生物学过程方面主要与细胞因子介导的信号通路、细胞粘附、凋亡的负调控、免疫和炎症反应有关;主要富集的通路有矿物质吸收、M APK信号通路、FoxO信号通路、细胞凋亡、PI3K-Akt信号通路相互作用通路。2.海马独有的基因在分子功能方面主要体现在蛋白质同二聚化活性、蛋白质异二聚化活性、蛋白丝氨酸/苏氨酸/酪氨酸激酶活性、蛋白质结合、酶结合,在细胞组分方面主要与细胞膜和细胞外区域有关,在生物学过程方面主要与细胞因子介导的信号通路、细胞粘附、凋亡的负调控、免疫和炎症反应有关;主要富集的通路有造血细胞谱系、Th17细胞分化、铁死亡、HIF-1信号通路、细胞因子-细胞因子受体相互作用。3.前额叶独有的基因在分子功能方面主要体现在GABA门控氯离子通道活性、GABA-A受体活性、蛋白激酶结合、参与突触后膜电位调节的递质门控离子通道活性、苯二氮卓受体活性,在细胞组分方面主要与细胞膜和神经元有关,在生物学过程方面主要与信号转导、化学突触、基因表达、凋亡负调控有关;主要富集的通路有GABA能突触、PI3K-Akt信号通路、多巴胺能突触、逆行内源性大麻素信号、Hippo信号通路。[结 论]海马和前额叶独有的基因本身的功能和富集到的通路功能有相当大的差异,差异表达的基因大于共同表达的基因,这提示精神分裂症中海马和前额叶作用机制的差异,可能和多个信号通路表达差异有关。前额叶独有基因在关于GABA门控氯离子通道活性、GABA-A受体活性、苯二氮卓受体活性的分子功能方面可能是其区别于海马的发病机制;在生物学过程方面,海马前额叶共有的基因和海马独有的基因大都在免疫、炎症、干扰素方面有着不同程度的作用,而这表明海马在炎症免疫上发挥着重要的作用。【目的】感染假说是精神分裂症的重要病因学假说,孕早期感染可能导致子代广泛的行为异常,是精神分裂症的模型之一。前一部分的生物信息学分析提示了精神分裂症海马、前额叶表达存在差异,本研宄拟观察青春期和孕早期脂多糖暴露模型小鼠的行为学变化,同时分析子代海马、前额叶的表达,并结合第一部分的结果联合分析,了解孕期感染相关的海马和前额叶具体表达差异。【方法】1.建立青春期脂多糖暴露动物模型及行为学实验:6周大的小鼠连续腹腔注射LPS（脂多糖）溶液至LPS组7天同时连续腹腔注射生理盐水至NS组。行为学的先后顺序为:旷场实验、三箱社交实验。2.建立孕早期脂多糖暴露动物模型及行为学实验:在小鼠怀孕7、8天,腹腔注射LPS溶液至LPS组孕鼠,腹腔注射生理盐水至NS组孕鼠。孕早期脂多糖暴露模型的实验仅使用子代中的雄性小鼠。行为学实验先后顺序为:旷场实验、明暗箱实验（黑白箱实验）、高架十字迷宫实验、Y迷宫实验、三箱社交实验。3.测序结果分析仅选取出生后21-23天（离乳期）雄性子代的海马、前额叶进行转录组测序,并分别用GO和KEGG分析海马、前额叶的差异基因,了解实验组与对照组海马、前额叶表达的异同。4.结合第一部分结果联合分析将测序后的基因转化成对应的智人基因名,取交集后选取合适的基因,用第一部分微阵列的数据做ROC曲线,了解这些基因对精神分裂症的诊断效力。【结果】1.青春期脂多糖暴露模型:在旷场实验中,LPS组小鼠,对照组小鼠相比,各项指标没有统计学差异;在三箱社交实验中,LPS组小鼠在青春期阶段,与新旧小鼠社交时间无统计学差异。2.孕早期脂多糖暴露模型:在旷场实验中,LPS组小鼠在青春期阶段和成年早期阶段,与相应阶段的对照组小鼠相比,各项指标基本没有差异;在明暗箱实验、高架十字迷宫、Y迷宫实验中,LPS组小鼠在青春期阶段和成年早期阶段,与相应阶段的对照组组小鼠相比,各项指标没有差异;在三箱社交实验中,LPS组小鼠在青春期阶段,与新旧小鼠社交时间无统计学差异,而在成年早期阶段有统计学差异。3.转录组测序结果GO分析结果提示:前额叶的差异基因在分子功能方面主要体现在结构分子活性、转运蛋白活性、养分库活动和分子功能调节剂,在细胞组分方面主要与细胞、细胞器和细胞膜有关,在生物学过程方面主要与代谢过程、细胞过程、信号传递、Xif刺激的反应、生物调节有关。海马的差异基因在分子功能方面主要体现在催化活性、结构分子活性、转运蛋白活性和分子功能调节剂,在细胞组分方面主要与细胞、细胞膜和细胞外区域有关,在生物学过程方面主要与代谢过程、细胞过程、信号传递、对刺激的反应、生物调节有关。海马和前额叶的差异基因在分子功能、细胞组分、生物学过程三方面展现了高度的一致性。KEGG分析结果:提示前额叶的差异基因主要富集的通路有酗酒、过氧化物酶体、系统性红斑狼疮、叶酸生物合成、自噬的调节。海马的差异基因主要富集的通路有精氨酸和脯氨酸代谢、自噬的调节、mRNA监测途径、GABA能突触、自然杀伤细胞介导的细胞毒性。与GO分析结果不同,除了自噬的调节这一共同富集的通路外,其他的通路均不同。4.联合分析结果EGR1,GRIA3,DUSP6,CX3CR1,MEF2C,THNSL1,RALGAPA2,CEBPB,7L7兄?这九个基因做出的ROC曲线提示,它们均与精神分裂症有相关关系。【结论】青春期脂多糖暴露模型中,雄性小鼠出现了在三箱社交中,与新旧小鼠社交时间无统计学差异这一异常行为。孕早期脂多糖暴露模型子代雄鼠在青春期亦出现这一异常行为,但在成年早期这一行为恢复正常。这一结果提示我们青春期脂多糖暴露模型和孕早期脂多糖暴露模型均能造成实验组精神分裂症样行为。孕早期脂多糖暴露模型子代雄鼠在离乳期转录组测序结果提示,孕早期脂多糖暴露模型雄性子代青春期海马和前额叶的差异基因虽然在GO分析结果上展现出高度的一致,但在KEGG分析中富集到的通路有相当大的差异,这提示海马和前额叶在精神分裂症发病机制中存在差异,这也可能和精神分裂症患者临床症状多样性有关。嚴合分析结果提示EGR1,GRIA3,DUSP6,CX3CR1,MEF2C,THNSL1,RA乙＜7^42,尸及几这九个基因均与精神分裂症有相关关系。通过查阅文献,结合精神分裂症前额叶、海马微阵列表达谱芯片的生物信息学分析和转录组测序结果的分析可以得出结论,前额叶和海马在精神分裂症的发生发展的过程中均有贡献,前额叶独有基因在关于GABA门控氯离子通道活性、GABA-A受体活性、苯二氮卓受体活性的分子功能方面可能是其区别于海马的发病机制。