论文部分内容阅读
第一章口腔粘膜下纤维性变相关基因差异表达谱的构建及功能聚类分析研究目的：（1）应用人类全基因组寡核苷酸芯片建立口腔粘膜下纤维性变（oral submucous fibrosis，OSF）相关基因差异表达谱；（2）基因功能聚类（Gene Ontology，GO）分析，筛选OSF相关基因群，并探讨其在OSF中的作用，为OSF相关基因筛选提供初步实验资料。研究方法：对切取的OSF病变颊粘膜和正常对照颊粘膜进行总RNA抽提，逆转录制备探针，纯化后与含有21571条基因的人类全基因组寡核苷酸芯片杂交，杂交后信号经扫描仪检测和计算机分析、筛选，建立OSF相关基因差异表达谱；对OSF相关基因差异表达谱进行GO分析，筛选OSF相关基因群。研究结果：（1）在OSF中共筛选到2369条差异表达基因，涉及多个功能基因群；其中细胞骨架蛋白基因群、细胞外基质及其代谢相关基因群、免疫反应相关基因群等经GO分析其P-value值相对较小；（2）胶原基因在OSF早期上调表达，其表达模式与转化生长因子beta-1（transcription growing factor beta-1，TGFB1）基因在OSF早期组织高倍数上调表达模式相似；（3）在OSF中、晚期，基质金属蛋白酶抑制物（matrix metalloproteinase inhibitor，TIMP）TIMPl基因和TIMP3基因、纤溶酶原激活物抑制物-1（plasminogen activator inhibitor-1，PAI1／SERPINEl）基因上调表达，尿激酶型纤溶酶原激活物受体（plasminogen activator receptor，urokinase，uPAR／PLAUR）基因下调表达；（4）免疫反应相关基因中，细胞免疫相关基因出现差异性表达者多。结论：（1）许多功能基因群参与了OSF的发病过程，其中细胞骨架蛋白基因群、细胞外基质及其代谢相关基因群、免疫相关基因群在OSF中起重要作用；（2）胶原合成能力增强是OSF早期分子事件，TGFB1基因是早期胶原基因表达上调的关键调节因子；（3）OSF中期、晚期存在ECM降解能力下降的分子基础，ECM降解能力下降来自于TIMP1、TIMP3、PAI1等基因上调表达，以及uPAR基因下调表达对相关蛋白降解酶的抑制；（4）免疫因素在OSF中起重要作用，其中细胞免疫反应相关基因的差异表达是OSF的重要机制之一。第二章口腔粘膜下纤维性变相关基因差异表达谱的路径（pathway）分析研究目的：以BIOCARTA、GENMAPP、KEGG三大基因路径分析数据库，对口腔粘膜下纤维性变（oral submucous fibrosis，OSF）相关基因差异表达谱进行基因作用路径（pathway）分析，探讨OSF相关差异表达基因的可能路径。研究方法：以建立的OSF相关基因差异表达谱为基础，按pathway分析要求完成数据整理和准备，提交www.biorag.org网站，进行BIOCARTA、GENMAPP、KEGG三大基因路径分析数据库的pathway分析。研究结果：（1）OSF相关差异表达基因共命中27条具显著统计学意义的基因相互作用路径，其中BIOCARTA数据库命中19条，KEGG数据库命中7条，而GENMAPP命中1条；（2）外源异生物经细胞色素P450代谢途径（Metabolism of xenobiotics by cytochrome P450）命中8条差异表达基因，其中7条基因在OSF各期均下调表达；（3）TGFB信号通路（TGF-beta signaling pathway）命中15条基因，其中TGFB1基因、Smad2、Smad3、ZFYVE9基因等正性调节因子在OSF早期上调表达，LTBP1基因等负性调节因子在OSF中、晚期为上调表达；（4）Erk1／Erk2 Mapk信号通路（Erk1／Erk2 Mapk Signaling pathway）共命中13条基因，其中关键信号调节因子ERK1／ERK2基因在OSF早期上调表达，中、晚期下调表达；（5）Wnt信号通路（Wnt signaling pathway）共命中14条基因，这些基因在OSF不同时期出现不同程度差异性表达。结论（1）OSF相关基因的作用路径复杂，是多条基因作用路径共同作用的结果，其中外源异生物经细胞色素P450代谢途径、TGFB信号通路、Erk1／Erk2 Mapk信号通路、Wnt信号通路与OSF存在更密切关系；（3）外源异生物经细胞色素P450代谢途径对具有细胞毒性和基因毒性的槟榔成分代谢能力下降与与OSF密切相关；（3）TGFB信号通路和ERK信号通路在OSF早期激活，可能协同参与了OSF早期胶原基因的转录调控；（4）Wnt信号通路存在异常激活的分子基础，可能与OSF的癌前性质及恶性转化相关。第三章口腔粘膜下纤维性变相关基因的筛选与初步研究研究目的：以前期口腔粘膜下纤维性变（oral submucous fibrosis，OSF）相关基因差异表达谱为基础，筛选和验证候选基因，并对其在OSF中的作用进行初步探讨，为揭示OSF本质提供实验依据。研究方法：综合应用生物信息学方法，确定候选基因；抽提28例OSF颊粘膜和10例正常颊粘膜中的总RNA，通过RT-PCR检测候选基因在正常对照和OSF颊粘膜中mRNA表达水平。研究结果：共筛选到6条候选基因，包括转化生长因子bata 1（transcription growing factor bata-1，TGFB1／TGF-β1）基因、S100钙结合蛋白A7（S100 calcium binding protein A7，S100A7）基因、赖氨酰氧化酶样-1（Lysyl Oxidase-Like 1，LOXL1）基因、白细胞介素-6（interleukin6{intorferon，beta-2}）基因、r-干扰素诱生的单核细胞因子（Monokine indcued by gamma interferon，CXCL9）基因、趋化因子受体-2（chemokine{c-cmotif}receptor2，CCR2）基因；所有候选基因在OSF各期中的mRNA表达模式，同前期人类全基因组寡核苷酸芯片的表达模式相似；6个候选基因在OSF不同时期存在高倍数差异表达。研究结论：运用人类全基因组寡核苷酸芯片建立OSF相关基因差异表达谱是可行的，结果可靠；TGFB1、IL6、CCR2、LOXL1、CXCL9、S100A7是OSF重要的候选基因。