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基因表达谱分析非酒精性脂肪性肝病中谷胱甘肽转移酶的作用

沈婷婷 朱哿瑞 王帆 孙鑫 黄恺 彭渊 陶艳艳 刘成海

引用本文:
Citation:

基因表达谱分析非酒精性脂肪性肝病中谷胱甘肽转移酶的作用

DOI: 10.3969/j.issn.1001-5256.2023.01.014
基金项目: 

上海市中医药事业发展三年行动计划 (ZY-(2018-2020)-CCCX-5001);

上海市科学技术委员会科技计划项目 (20Z21900100);

上海市临床重点专科建设项目 (shslczdzk01201)

伦理学声明:本研究方案于2021年7月2日经由上海中医药大学实验动物伦理委员会审批,批号:PZSHUTCM210702004,符合实验室动物管理与使用准则。
利益冲突声明:本研究不存在研究者、伦理委员会成员以及与公开研究成果有关的利益冲突。
作者贡献声明:沈婷婷负责生化检测、数据分析与撰写论文;朱哿瑞、王帆负责动物造模;孙鑫、黄恺负责动物病理;彭渊负责生信分析;陶艳艳、刘成海负责课题设计,拟定写作思路,指导撰写文章并最后定稿。
详细信息
    通信作者:

    陶艳艳,taoyanyan1023@126.com (ORCID: 0000-0002-8962-3137)

    刘成海,chenghailiu@hotmail.com (ORCID: 0000-0002-2033-0934)

Role of glutathione transferase in nonalcoholic fatty liver disease: An analysis based on gene expression profile

Research funding: 

The Three-year Action Plan of Shanghai TCM Development (ZY-(2018-2020)-CCCX-5001)

Science and Technology Planning Project of Shanghai Science and Technology Commission (20Z21900100)

Shanghai Key Specialty of Traditional Chinese Clinical Medicine (shslczdzk01201)

More Information
  • 摘要:   目的  用二代转录组测序(RNA-seq)技术,结合差异基因GO分析、KEGG富集分析,探讨谷胱甘肽转移酶(GST)在高脂饮食诱导的小鼠非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)中的作用。  方法  14只雄性C57BL/6J小鼠随机抽样分为对照组(n=6)和模型组(n=8)。对照组小鼠喂养普通饲料;模型组喂养高脂饲料,连续7周,构建NAFLD模型。试剂盒检测血清ALT、AST活性及TG水平、苏木精-伊红(HE)和油红染色观察肝组织病理和脂滴沉积情况;提取肝组织RNA进行高通量转录组测序,将基因表达量差异倍数≥2.0且P<0.05定义为差异基因,筛选对照组与模型组肝组织差异基因,应用GO、KEGG数据库进行功能分析,并采用qRT-PCR验证差异基因表达。符合正态分布的计量资料两组比较采用独立样本t检验。  结果  对照组与模型组小鼠体质量、血清ALT、AST差异无统计学意义(P值均>0.05)。与对照组相比,模型组血清TG水平明显高于对照组[(2.02±0.50)mmol/L vs (1.00±0.29)mmol/L,t=-4.45,P=0.001]。HE染色提示:模型组可见弥漫性脂肪变性和气球样变。油红染色显示:模型组肝细胞胞浆内橘红色脂滴明显增多,且肝细胞脂肪变分级明显高于对照组(1.88±0.64 vs 1.00±0.00,t=-3.86,P=0.006)。转录组测序提示两组差异基因1367个,其中上调基因数608个、下调基因数759个;且两组中GST基因差异表达17个。选择差异倍数最明显的前10个GST基因进行验证。与对照组相比,GSTa2、GSTa3、GSTa4、GSTm1、GSTm2、GSTm3、GSTm4、GSTp1、GSTo1表达下调,GSTk1表达上调。实验结果与测序结果一致。  结论  GST通过参与类固醇代谢过程、脂肪酸代谢过程、胆固醇代谢过程等多个生物学过程影响脂质代谢,与NAFLD发病密切相关。

     

  • 图  1  两组小鼠组织病理学结果

    Figure  1.  Histopathological results of two groups of mice

    图  2  两组血清TG水平及肝组织脂肪变分级比较

    Figure  2.  Serum triglycerides and liver steatosis grades

    图  3  差异表达基因GO富集分析

    Figure  3.  GO enrichment analysis of differentially expressed genes

    图  4  差异表达基因KEGG富集分析

    Figure  4.  KEGG enrichment analysis of differentially expressed genes

    图  5  RT-PCR验证小鼠肝组织中差异表达基因mRNA的表达

    Figure  5.  RT-PCR verification of differentially expressed gene mRNA expression in mouse liver tissue

    表  1  RT-PCR引物序列表

    Table  1.   RT-PCR primer sequence list

    基因 引物 序列 产物长度(bp)
    GSTp1 上游 5′-ATGCCACCATACACCATTGTC-3′ 161
    下游 5′-GGGAGCTGCCCATACAGAC-3′
    GSTm1 上游 5′-ATACTGGGATACTGGAACGTCC-3′ 349
    下游 5′-AGTCAGGGTTGTAACAGAGCAT-3′
    GSTa3 上游 5′-AAGAATGGAGCCTATCCGGTG-3′ 81
    下游 5′-AGGTCATCCCGAGTTTTCAGAA-3′
    GSTm3 上游 5′-GCGGACTGACTCACTCCATC-3′ 77
    下游 5′-CCCCATGACATATCTCTTCTCCT-3′
    GSTm2 上游 5′-ACACCCGCATACAGTTGGC-3′ 118
    下游 5′-TGCTTGCCCAGAAACTCAGAG-3′
    GSTa4 上游 5′-TACCTCGCTGCCAAGTACAAC-3′ 109
    下游 5′-GAGCCACGGCAATCATCATCA-3′
    GSTk1 上游 5′-GGTCCTATGCAGATACCAACAC-3′ 124
    下游 5′-GTACTGGCCTTTTCGGGGAA-3′
    GSTo1 上游 5′-ATCCGGCACGAAGTCATCAAT-3′ 124
    下游 5′-TGACAGATTCGGTGACCAAGT-3′
    GSTm4 上游 5′-CTGAAGGTGGAATACTTGGAGC-3′ 112
    下游 5′-GCCCAGGAACTGTGAGAAGA-3′
    GSTa2 上游 5′-ACATGAAGGAGAGAGCCCTGAT-3′ 63
    下游 5′-GCAGTCTTGGCTTCTCTTTGGT-3′
    GAPDH 上游 5′-AGGAGTAAGAAACCCTGGAC-3′ 110
    下游 5′-CTGGGATGGAATTGTGAG-3′
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    表  2  GST差异表达基因GO和KEGG富集分析

    Table  2.   GO and KEGG enrichment analysis of GST differentially expressed genes

    分类 注释 P 基因
    GO 谷胱甘肽代谢过程 5.97×10-18 GSTa2/GSTa4/GSTp1/Gsr/GSTa1/Park7/GSTt3/Gclc/Nat8/
    GSTk1/Cth/Ethe1/GSTm1/Gclm/GSTm4/GSTp2/GSTa3/Sod2/
    GSTz1/GSTt1/Nfe2l2/Sod1/GSTt2/Gpx3/GSTm2/GSTm3
    KEGG 谷胱甘肽代谢通路 2.84×10-10 GSTa2/GSTa4/GSTp1/GSTo1/Gsr/GSTa1/Nat8f2/GSTt3/Gclc/
    Nat8f5/Nat8/GSTk1/GSTm1/Gclm/Txndc12/GSTm4/GSTp2/
    GSTa3/Anpep/GSTt1/Idh2/GSTt2/Gpx3/GSTm2/GSTm3
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-06-24
  • 录用日期:  2022-09-27
  • 出版日期:  2023-01-20
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