研究背景:内侧副韧带（medial collateral ligament,MCL）是膝关节内侧的主要稳定性结构,内侧副韧带损伤在体力劳动和体育运动中是较常见的一种软组织损伤。目前为止,受损MCL的修复机制尚未得到广泛研究,这导致研究者对MCL恢复阶段中涉及的关键因素的掌握受到限制。本文旨在描述切断的MCL恢复期基因表达谱的动态变化。进而挖掘MCL损伤愈合过程中的关键基因,并通过大鼠MCL模型进行基因表达的验证,以更好地了解MCL损伤的关键基因及恢复机制。材料和方法:从Gene Expression Omnibus（GEO）数据库下载损伤后1,2,4,7,10和14天MCL切断大鼠的GSE10720基因表达谱。接下来使用短时间序列表达式挖掘器（Short Time-Series Expression Miner,STEM）软件对具有相似表达模式的基因进行聚类,然后鉴定韧带切断组和假对照组之间的差异表达基因（Differential Gene Express,DEG）,基因本体论（Gene Ontology,GO）注释和通路（pathway）富集分析。随后,使用Reactome FI和STRING分别构建基因功能相互作用（Functional Interaction,FI）网络和蛋白质-蛋白质相互作用（protein-protein interaction,PPI）网络。并通过Animal TFDB软件预测转录因子（transcription factor,TF）。在第二部分研究中,我们首先构建大鼠内侧副韧带损伤模型:将大鼠分成2组,模型组及假手术组。模型组大鼠进行全身麻醉后,切断大鼠内侧副韧带;假手数组暴露于相同的镇痛/麻醉方案,并进行双侧假手术,但未切断韧带。分别在建模后第1和7天处死3只假手术组和3只模型组大鼠,收集MCL的组织,并在RNA分离前在液氮中冷冻或在4%多聚甲醛中固定。随后,通过q PCR检测4个基因的表达情况,接下来,使用Western blot方法验证4个差异表达蛋白的表达水平,最后,采用免疫组化染色验证差异蛋白的表达。结果:我们通过对MCL损伤后的基因表达谱分析发现了三种显著的时间表达模式,其中最显著的基因簇由3854个差异表达基因组成。在这些差异表达基因中,构建了由9个重要模块组成的基因功能相互作用网络。GO分析显示富含240个差异表达基因的细胞分化是最重要的GO条目,并且在这些差异表达基因中,33种基因,例如EGFR,VEGFC,ITGAV,ITGA1,显著富集在粘着斑和细胞外基质-受体相互作用通路。蛋白质-蛋白质相互作用网络显示10个基因的度>20。总共22个转录因子靶向调控这240个差异表达基因。通过在大鼠MCL损伤模型验证发现,与假手术组相比,在损伤第一天时,EGFR,ITGAV,LAMB2和VEGFC的m RNA表达水平均显著下调,而第七天时,他们的表达水平均显著升高。此外,Western blot结果显示EGFR、ITGAV和LAMB2的蛋白表达水平与m RNA基本一致,免疫组化结果显示ITGAV和EGFR得到相似结果。结论:通过对大鼠的基因表达谱分析发现,MCL切断大鼠的表达谱在恢复期发生了显著改变。在14天内的MCL早期愈合阶段,表达发生显著改变的基因,包括VEGFC,EGFR,ITGAV和LAMB2等,更有可能在此过程中发挥重要作用。