应用cDNA微阵列分析脊髓损伤后基因表达的差异

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差异表达circRNAs在脊髓损伤组织炎症反应和神经细胞自噬凋亡、再生中的调节作用及其机制研究进展

差异表达circRNAs在脊髓损伤组织炎症反应和神经细胞自噬凋亡、再生中的调节作用及其机制研究进展

差异表达circRNAs在脊髓损伤组织炎症反应和神经细胞自噬凋亡、再生中的调节作用及其机制研究进展陈峒江;连邱健;赵浩南;王志伟【期刊名称】《山东医药》【年(卷),期】2024(64)15【摘要】脊髓损伤是一种病情严重的中枢神经系统疾病。

circRNAs在中枢神经系统中广泛表达,参与神经发育、神经细胞增殖和分化。

脊髓损伤组织中circRNAs 发生差异表达,通过circRNA微阵列发现,在脊髓损伤后6 h,脊髓组织中共有150个circRNAs显著差异表达;脊髓损伤后3天,脊髓组织中有1676个差异表达的circRNAs,其中1261个下调,415个上调。

cirRNA在脊髓损伤发生后的常见病理反应中,如脊髓组织炎症反应、神经细胞凋亡、神经细胞自噬以及神经细胞再生和修复等过程中发挥调节作用。

差异表达的circRNAs可能通过参与趋化因子/细胞因子信号通路来调节脊髓损伤组织的炎症,如一些差异表达的circRNAs可激活NF-κB促进炎症反应,circRNA_005470通过竞争性结合miR-145-5p,调节κ轻链免疫球蛋白信号通路的表达,减少炎症反应。

circ-HIPK3通过吸附miR-558减弱了脊髓损伤组织神经细胞的凋亡;一些差异表达的circRNAs(如circRNA_07079和circRNA_01282)通过AMPK和cAMP信号通路参与脊髓损伤组织的神经细胞凋亡。

在缺氧、缺血或再灌注损伤状态下,circ016719表达上调,触发MAPK/p38信号通路激活,导致神经细胞自噬;高表达的circHIPK2通过激活MIR 124-2 HG及其靶标SIGMAR1促进星形胶质细胞自噬。

circHDAC9可能作为miR-138-5p的“海绵”,有助于促进神经干细胞分化并抑制其增殖;circRNA_01477是参与脊髓损伤组织神经细胞再生环境的重要调节剂。

【总页数】4页(P108-111)【作者】陈峒江;连邱健;赵浩南;王志伟【作者单位】海军军医大学第一附属医院关节骨病外科;海军军医大学第三附属医院骨科【正文语种】中文【中图分类】R681【相关文献】1.追风透骨胶囊对脊髓损伤模型大鼠脊髓神经细胞凋亡的影响及其机制研究2.雷帕霉素增强自噬表达对大鼠急性脊髓损伤后神经细胞凋亡影响的实验研究3.急性脊髓损伤后炎症反应、自噬和凋亡相关因子的变化以及JAK2/STAT3信号通路研究4.灵仙新苷对脑缺血再灌注损伤大鼠脑组织氧化应激和炎症反应的调控及神经细胞凋亡的影响因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

脊髓损伤后肌肉萎缩组织中差异表达基因的生物信息学分析

脊髓损伤后肌肉萎缩组织中差异表达基因的生物信息学分析

2021,25(4):1-6.实用临床医药杂志Journal of Clinical Medicine in Practice・1・医工结合研究专题脊髓损伤后肌肉萎缩组织中差异表达基因的生物信息学分析黄为琰1张文清2郑诗豪2(1・福建中医药大学中西医结合学院,福建福州,350122;2.福建省立医院神经外科,福建福州,350001)摘要:目的通过生物信息学方法分析脊髓损伤后肌肉萎缩患者肌肉组织的差异表达基因,筛选出与该病相关基因。

方法选取基因表达数据库(GEO)中GSE21447芯片,通过R语言软件筛选出差异基因。

将筛选出的差异表达基因进行GO、KEGG分析,构建蛋白质互作用网络。

使用分子复合物检测算法(MCODE)筛选相互作用紧密的显著差异表达基因。

结果筛选得出294个差异表达基因,其中8个上调表达基因,286个下调表达基因。

GO富集分析中,差异基因主要存在于肌质、肌膜、肌球 蛋白复合物等结构,肌肉构连环蛋白、热休克蛋白等物质的结合,主要参与肌肉系统发育、调控细胞分化与凋亡、突触修剪等过程。

通过蛋白质互相作用网络(PPI Network)筛选出16个可能与脊髓损伤后肌肉萎缩发生发展紧密相关的差异表达基因,包括TNNI1、GYS1、C1QA等。

结论本研究筛选出的差异表达基因可为深入探索脊髓损伤后肌肉萎缩的机制及治疗提供新的思路。

关键词:脊髓损伤后肌肉萎缩;差异表达基因;基因表达数据库;生物信息学分析中图分类号:R744;R665文献标志码:A文章编号:1172-2355(2221)04-001-06DO1:10.7619/jcmp.20201641Bioinformatic analysis of differentially expressed genes io musclr atrephs tissere aftre spinal cord injureHUANG Weiyan1,ZHANG Wexqing2,ZHENG Shifao2(1.College of Integrated Chinese and,Western Medicine of Fujian University of TraditionalChinese Medicine,Fuzhoo,Fujian,350122;2.Degartmeni of Neurosuraera,FujianProvinciae Hospitae,Fuzhoo,Fujian,350001)Abstrect:Objective To acalyze the differeetialiy expressed geees in muscalca tissue of pc-tieets with muscix Crophy aftxa spieci cord injury by bioinformatic acalysie,and the geexe related to the disease were screeeed out.Methode The GSE21494chip from Geer Expressiou Omninue (GEO)wss selectee and the diPeredhal were screeeee by R language soPware.The screeeee expressed genec were alalyzed by GO and KEGG,and the protein00x0(21:00 wss cous W uc WC.Molecalaa Complex Detechou Algorithm(MCODE)wac usee to screee foa sipnifi-canhs clifferextialis expressee06X1with close interactious.Respite A totai of294differextialis ex-pressee oexcc were screexed,includinf6up-reeuOwd oexcc and286down-reeulated oexec.In GO exrichmext analysic,differextiai oexcc mCniy existed in the structure of myosin complap,myosin complep and myosin complep,involved tha bindinf of muscle compositiou and combinatiou of B-cCe-nin,heat s P oc C protein and other suUstancac,and mCVy involved in muscle phylooexy,reeulatiou of ceX differexhation nd agoptosis,syzagtic pruning and other processes.TotaCy1differextiaCy ex­pressed gexas that might ba closely related to tha occarrexcr and developmext of muscle atrophy after 80x^0card injury were screexed throuah tha Protein Protein Interactiou Netword(PP1Netword),in-cludiny TNNI1,GYS1,C1QA and so ou.Conclusion Tha differexhaCy expressed gexas screexed in0x0study can provida a new way to further explore tha mechanism and treatwext of muscle atrophy收稿日期:2020-01-21基金项目:福建省科技计划重点项目(2016Y0014)通信作者:张文清,E-maid:zhwqys@・2・实用临床医药杂志Journal of Clinical Medicine in Practice第25卷after spieci cord injurn-Key words:musclrp atrophy aftra spieci cord injury;differertialiy expressed gerrp;Gere Expressiou Omnibus;bioinformatice acalysin脊髓损伤是神经外科一类重症疾病,可分为伤伤性脊髓损伤,前者,常由外部物理因素引起⑴,后者常由肿瘤、缺血或先病2。

大鼠脊髓损伤后脊髓组织中上调差异基因的生物信息学分析

大鼠脊髓损伤后脊髓组织中上调差异基因的生物信息学分析

DOI:10.3969/j.issn.1006-9771.2019.06.001·专题·大鼠脊髓损伤后脊髓组织中上调差异基因的生物信息学分析钟占琼1,薛清彩1,易晓红1,黄聪1,于海艳1,刘伟伟1,陈继兰1,夏军1,张晓21.成都中医药大学基础医学院,四川成都市611137;2.成都医学院基础医学院,四川成都市610500通讯作者:张晓,E-mail:zhangxiao1985007@基金项目:成都中医药大学科技发展基金项目(No.ZRQN1720)摘要目的探究大鼠脊髓损伤后脊髓组织中差异表达的上调基因及功能。

方法采用改良Allen法制备雌性Sprague-Dawley大鼠脊髓损伤模型,应用基因芯片技术检测在大鼠脊髓损伤后脊髓中差异基因的变达,运用基因本体论和基因组百科全书数据库分析差异上调基因、功能定位与通路。

结果脊髓组织总核糖核酸质量检测结果合格;基因芯片检测结果显示上调差异基因1874个,下调差异基因2348个;生物信息学分析上调差异基因的生物学过程、细胞组分和分子功能,涉及凋亡、免疫反应、炎症等,通路分析主要涉及磷脂酰肌醇三激酶-蛋白激酶B信号通路和Toll样受体信号通路等。

结论脊髓损伤后,上调差异表达基因可能参与脊髓损伤后的继发性反应,如炎症、免疫应答、缺氧等,继而影响脊髓损伤后的运动功能和感觉功能。

关键词脊髓损伤;上调基因;生物信息学Bioinformatics Analysis of Up-regulated Differential Genes in Rats post Spinal Cord InjuryZHONG Zhan-qiong1,XUE Qing-cai1,YI Xiao-hong1,HUANG Cong1,YU Hai-yan1,LIU Wei-wei1,CHEN Ji-lan1,XIA Jun1,ZHANG Xiao21.School of Basic Medicine,Chengdu University of Traditional Chinese Medicine,Chengdu,Sichuan611137,China;2.Preclinical Medicine of Chengdu Medical College,Chengdu,Sichuan610500,ChinaCorrespondence to ZHANG Xiao,E-mail:zhangxiao1985007@Supported by Scientific Development Fund Projects of Chengdu University of TCM(No.ZRQN1720)AbstractObjective To investigate the differential expression and gene functions of up-regulated genes in rats with spinal cord in‐jury.Methods Female Sprague-Dawley rats'model of spinal cord injury was established with the modified Allen's method.Gene chip technology was used to detect the variation of differentially expressed genes in the spinal cord afterspinal cord injury in rats.The differences in genes,functional localization and pathways were analyzed with geneontology and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes pathway database.Results The results of total RNA quality in spinal cord segment were qualified.Gene chip results showed that there were 1874differentially up-regulated genes and2348differentially down-regulated genes.Bioinformatics was used toanalyze differentially up-regulated genes in terms of biological processes,cellular components,and molecularfunctions.The differentially up-regulated genes were involving apoptosis,immune response,inflammation,etc.,pathway analysis mainly showed the differentially up-regulated genes involved phosphoinositide3-kinase proteinkinase B signaling pathway and Toll-like receptor signaling pathways.Conclusion Differentially up-regulated genes may be involved in secondary reactions following spinal cord injury,such as inflammation,immune response and hypoxia,and then further affect motor function and sensory function.作者简介:钟占琼(1988-),女,汉族,四川高县人,硕士研究生,实验师,主要研究方向:神经损伤与修复。

基因差异表达的研究方法

基因差异表达的研究方法

基因差异表达的研究方法摘要寻找差异表达基因成为目前基因研究的一个非常重要的手段。

寻找差异表达基因的方法有消减杂交法、mRNA 差异显示、代表性差异分析法、基因表达的序列分析、抑制消减杂交、表达序列标签、cDNA微阵列、半定量PCR、定量PCR。

特综述以上各种方法的原理、方法过程、优缺点及其应用,随着科学技术的发展对差异表达基因的研究会更加完善。

关键词基因;差异表达;消减杂交;差异显示;研究方法在真核生物的生命现象中,从个体的发育、生长、衰老、死亡,到组织、细胞的分化、凋亡或肿瘤的恶化以及细胞对各种生物、理化因子的应答,本质上都涉及基因在时间上或空间上的选择性表达,即基因的差异表达。

基因的差异表达与组织、细胞的生物学性状和功能密切相关,成为生命科学的重要研究课题(潘美辉等,1997)。

比较不同细胞或不同基因型在基因表达上的差异,不仅是研究生命过程分子机制的基础,亦是分离克隆目的基因的前提(胡昌华,2001)。

寻找差异表达基因成为目前基因研究的一个非常重要的内容。

差异表达的基因通常用稳定状态下mRNA的丰度高低有无来比较。

差异表达基因有2个含义,即表达基因的种类改变和基因表达量的变化。

通过它能找到疾病不同阶段、不同状态下表达不同丰度的基因,从而为进一步研究打下基础。

分离和鉴定差异表达基因是了解各项生命活动和疾病分子调控机制的重要手段(梁自文,2001)。

笔者拟对目前现有的寻找差异基因的方法作一综述。

1消减杂交法(subtractive hybridization)消减杂交在1984年由Palmer和Lamer(Lamar EE et at.,1984)提出,其目的是分离出两类同源分子间差异表达的基因,关键是利用分子杂交原理去除共同序列,保留差异序列,通过PCR多次循环扩增而分离,从而能进一步研究其差异表达基因。

具体做法:首先以oligo-dT为引物,从tester中制备放射性标记的单链cDNA 文库。

基于微阵列技术的基因表达分析

基于微阵列技术的基因表达分析

基于微阵列技术的基因表达分析随着基因工程、分子生物学等技术的发展,研究人员可以更深入地了解人类及其他生物的遗传特征。

而在这些技术中,微阵列技术是一项非常重要的技术。

本文将阐述基于微阵列技术的基因表达分析,并探讨其在生物学研究中的应用。

基因表达与微阵列技术基因表达是指基因识别到转录、翻译成蛋白质的过程。

基因表达分析是指研究哪些基因在特定条件下被表达。

这一分析方法通常是使用微阵列技术来大规模地测量基因表达水平的变化。

微阵列是一种高度自动化的技术,可以同时检测几千个基因。

它的工作原理是在面积较小的玻璃芯片上固定许多小的DNA探针。

这些探针是用来识别特定的基因片断。

然后,可以将待分析的RNA样品标记并施加到微阵列上。

在特定的条件下,样品RNA会与相应的探针杂交,并产生荧光强度信号,从而量化基因表达的水平。

微阵列技术的优势是非常显著的。

它可以同时检测数千个基因,从而提供了对生物系统的全方位的了解。

而且,它可以使研究人员更好地理解基因行为,无论是研究开放的基因、发掘新基因或是研究疾病潜在治疗机会。

通过对基因表达的改变进行研究,可帮助科学家确定诸如癌症等疾病的起源和发展过程,以及如何诊断和治疗这些疾病等因素。

微阵列技术在生物富集与筛选中的应用微阵列技术可用于对基因表达进行富集和筛选。

例如,使用微阵列技术可以轻松地识别一组特定的基因表达,使其在不同阶段的生命过程中精确定义。

这些进一步识别的基因可以用于更精确地发掘某类生物过程的机理。

此外,微阵列技术也可以用于生物标志物的探测。

生物标志物是指某些物质特征,可用于检测疾病状态或生物过程。

微阵列技术可用于识别有关某疾病的生物标志物,从而为理解某些疾病的发病机理提供线索并提供有关诊断与治疗的见解。

未来的微阵列应用微阵列技术已经发展了20多年,而目前正在探索并发展其潜在应用。

例如,已经出现了一些新技术,其中一些可以使用单细胞分析来评估生物组织状态。

这可以帮助医生更准确地理解患者的病情,并制定更有效的治疗计划。

T10脊髓损伤后T10~L2脊髓组织中差异表达蛋白的生物信息学分析

T10脊髓损伤后T10~L2脊髓组织中差异表达蛋白的生物信息学分析

T10脊髓损伤后T10~L2脊髓组织中差异表达蛋白的生物信息学分析唐丽亚;瞿启睿;吴霞;龙轶映;许明;张泓;刘琼;艾坤;周璐【期刊名称】《湖南中医药大学学报》【年(卷),期】2022(42)8【摘要】目的利用TMT标记定量蛋白质组学技术筛选出T10脊髓损伤后T10~L2脊髓组织的差异表达蛋白(differentially expressed proteins,DEPs)并对其进行生物信息学分析,以期挖掘出T10脊髓损伤后膀胱颈功能障碍(bladder neck dysfunction,BND)的潜在治疗靶点。

方法40只大鼠采用随机数字表法分为假手术组(12只)和造模组(28)只,造模组28只大鼠采用Hassan Shaker脊髓横断法制备T10脊髓损伤模型,从符合要求的模型大鼠中随机抽取12只作为模型组。

所有大鼠行尿流动力学检测和HE染色,采用TMT检测出T10~L2脊髓组织中表达的蛋白质,将差异倍数(fold change,FC)>1.2或<1/1.2、P<0.05、unique peptide≥2的蛋白质定义为DEPs,使用KOBAS 3.0对DEPs进行京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)通路富集分析。

利用STRING及Cytoscape软件构建蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络,利用cytoHubba插件及DEPs的度(Degree)值筛选出排名前35位的关键DEPs,并通过GluGO插件对35个关键DEPs所参与的生物过程进行分析。

结果与假手术组相比,模型组大鼠漏尿点压力和最大膀胱容量明显增大(P<0.01);HE染色结果显示,模型组膀胱颈组织中出现炎细胞浸润,平滑肌壁增厚;模型组T10~L2脊髓组织出现神经元崩解,坏死后空洞形成,神经胶质细胞增生。

基因表达分析中的微阵列数据处理技术应用分析

基因表达分析中的微阵列数据处理技术应用分析

基因表达分析中的微阵列数据处理技术应用分析微阵列技术是一种广泛应用于基因表达分析的高通量技术,它能够同时检测上千个基因在细胞或组织中的表达水平,并为我们提供大量的基因表达数据。

然而,处理和分析微阵列数据是一个复杂而繁琐的过程,需要采用一些专门的技术和方法,以提取和解释有价值的信息。

本文将对微阵列数据的处理技术及其在基因表达分析中的应用进行分析和讨论。

首先,微阵列数据处理流程主要包括预处理、质量控制、归一化和差异分析等步骤。

预处理是将原始的图像数据转换为表达矩阵的过程,通常包括背景校正和探针强度的计算。

质量控制是评估数据的可靠性和准确性的步骤,包括检测和删除低质量的样本、探针和基因。

归一化是对数据进行标准化处理,以消除技术和实验间的变异性。

差异分析则是比较不同组间基因的表达水平,找出显著差异的基因。

以上步骤在微阵列数据处理过程中相互关联,确保最终结果的可靠性和准确性。

在实际应用中,我们可以利用微阵列数据处理技术来解决一些生物学问题。

首先,微阵列数据处理技术可以帮助我们识别和鉴定与疾病相关的基因。

通过比较病例组和对照组的基因表达谱,我们可以筛选出在疾病发生和发展过程中显著改变的基因,进一步研究其功能和机制。

其次,微阵列数据处理技术可以帮助我们了解基因调控网络和信号通路。

通过构建基因共表达网络和进行功能富集分析,我们可以揭示基因之间的相互作用关系和重要的生物学通路,从而深入理解基因表达调控的机制。

此外,微阵列数据处理技术还可以帮助我们预测疾病的发生和预后。

通过建立预测模型和分析基因签名,我们可以根据患者的基因表达谱进行疾病的早期诊断、预后评估和个体化治疗。

虽然微阵列数据处理技术在基因表达分析中具有重要的应用价值,但是也存在一些挑战和限制。

首先,微阵列数据处理过程中存在大量的假阳性和假阴性结果,需要采取一些统计方法和策略来控制错误率。

其次,微阵列数据处理需要耗费大量的计算资源和时间,对于大规模数据分析来说尤为突出。

三种基因表达数据的获得方法

三种基因表达数据的获得方法

三种基因表达数据的获得方法DNA微阵列基因表达数据分析基因表达数据反映的是直接或间接测量得到的基因转录产物 mRNA 在细胞中的丰度,这些数据可以用于分析哪些基因的表达发生了改变,基因之间有何相关性,在不同条件下基因的活动是如何受影响的。

它们在医学临床诊断、药物疗效判断、揭示疾病发生机制等方面有重要的应用。

检测细胞中 mRNA 丰度的方法有 cDNA 微阵列、寡核苷酸芯片、基因表达系列分析( Serial analysis of gene expression ,SAGE )、RT-PCR等。

目前,高通量检测基因组 mRNA 丰度的方法主要是 cDNA 微阵列、寡核苷酸芯片,它们的原理是相同的,即利用 4 种核苷酸之间两两配对互补的特性,使两条在序列上互补的单核苷酸链形成双链,这个过程被称为杂交。

基本技术路线是:制备芯片,在一个约 1cm 2 大小的玻璃片上,将称为探针的 cDNA 或寡核苷酸片段固定在上面;从细胞或组织中提取 mRNA ,通过 RT-PCR 合成荧光标记的 cDNA ,与芯片杂交;用激光显微镜或荧光显微镜检测杂交后的芯片,获取荧光强度,分析并得到细胞中 mRNA 丰度的信息。

一、 cDNA 微阵列cDNA微阵列荧光图像杂交检测原理在制造 cDNA 微阵列时,点样点的大小是不能保证完全一样的,点的排列也可能是不规则的,这意味着要比较不同微阵列图像的荧光绝对强度是不合理的,因此通常使用双色荧光系统来纠正点之间的差异。

在制备样本时,使用两个样本,一个称为控制样本( control sample )或对照样本 (reference sample) ,通常用绿色荧光素( Cy3 )标记其 cDNA ,另一个为测量样本,用红色荧光素( Cy5 )标记其 cDNA。

这两个样本按照相同的实验方案分别制备不同荧光素标记的 cDNA ,并按 1 : 1 的比例混合,然后与 cDNA 微阵列杂交,用不同波长的激光扫描杂交后微阵列,分别获取荧光强度,并成像。

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中国组织工程研究与临床康复 第14卷 第50期 2010–12–10出版Journal of Clinical Rehabilitative Tissue Engineering Research December 10, 2010 Vol.14, No.50ISSN 1673-8225 CN 21-1539/R CODEN: ZLKHAH93781Department ofOrthopaedics, Beijing Tongren Hospital, Capital Medical University, Beijing 100730, China; 2Department of Biochemistry and Molecular Biology, Basic Research Institute, Chinese Academy of Medical Sciences, Beijing 100005, China; 3Institute of Spinal Surgery, Changzheng Hospital, the Second Military MedicalUniversity of Chinese PLA, Shanghai 200003, ChinaQiang Hua ☆, Doctor, Associate chief physician, Department ofOrthopaedics, Beijing Tongren Hospital, Capital Medical University, Beijing 100730, ChinaQhxq_cn@Received: 2010-07-24 Accepted: 2010-10-20应用cDNA 微阵列分析脊髓损伤后基因表达的差异☆强 华1,周 严2,刘 瑾2,陈雄生3,黄晓伟2,张 斌2,阴 彬2,袁建刚2,贾连顺3Analysis of gene expression difference following spinal cord injury in rats using complementary DNA microarrayQiang Hua 1, Zhou Yan 2, Liu Jin 2, Chen Xiong-shen 3, Huang Xiao-wei 2, Zhang Bin 2, Yin Bin 2, Yuan Jian-gang 2, Jia Lian-shun 3AbstractBACKGROUND: Gene microarray can be used to parallel detect expression patterns of large amounts of genes, which overcome the limitation of traditional only single or multiple genes detection.OBJECTIVE: To dynamic observe the changes of gene expression in rat acute spinal cord injury (SCI) models using complementary DNA microarray consisting 1 176 genes.METHODS: Seventy female SD rats were randomly divided into the normal control, surgery control, 4-, 24-hour and 3-, 7-, 10-day injury groups. Rats in the injury groups subjected to T 7 and T 8 excision, and made SCI models by high falling. Sham animals received only a laminectomy. T 6-10 spinal cord was harvested at each time point, and autoradiographic gene expression profile was analyzed by AtlasImage TM 2.01 software (Clontech). Compared with the normal group, greater than 3-fold changes considered as differential expression.RESULTS AND CONCLUSION: We identified 81 genes that showed a greater than 3-fold change in SCI tissues, including 46 genes up regulated and 35 genes down regulated. In addition, changes of neurokinin B, neuropeptide Y and postlobin-v2 receptor gene were firstly found during SCI. The results demonstrated that, gene expression profile during acute SCI can be observed by using gene microarray combined with experimental animal models, which has significance for further pathogenesis study at gene levels.Qiang H, Zhou Y, Liu J, Chen XS, Huang XW, Zhang B, Yin B, Yuan JG, Jia LS. Analysis of gene expression difference following spinal cord injury in rats using complementary DNA microarray.Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu yu Linchuang Kangfu. 2010;14(50): 9378-9381. [ ]摘要背景:基因芯片可以大规模地平行检测分析上千个基因的表达模式,克服了传统的一次实验仅能对单个或数个基因表达水平进行分析的局限。

目的:应用含有1 176条人类全长基因的cDNA 表达谱芯片,对大鼠急性脊髓损伤模型中基因表达水平的变化进行动态观察。

方法:雌性SD 大鼠70只随机分成正常对照组、手术对照组、损伤4 h ,24 h ,3 d ,7 d ,10 d 组7组。

损伤组切除T 7、T 8的椎板,并用钢棒从高处自由落下致脊髓损伤。

手术对照组仅进行T7、T8椎板切除。

正常组和各损伤组于伤后各时间段,手术对照组于术后3 d 取T 6~T 10段脊髓,提取总RNA ,运用AtlasImage TM 2.01软件(Clontech)对放射自显影基因表达谱进行分析,各个处理组与正常组相比,灰度值差异超过3倍的基因定为有表达差异。

结果与结论:结果显示共有显著表达差异基因81条,其中表达上调的基因有46条,表达下调的基因有35条,并在国内外首次观察到神经激肽B 、神经肽Y 、垂体后叶加压素V2受体等数个基因在脊髓损伤中的变化。

结果表明利用基因芯片技术结合实验动物模型能大规模、高通量地观察急性脊髓损伤继发性损伤的基因表达谱,筛选疾病相关基因,对进一步阐明疾病在基因水平上的发病机制,有重要的意义。

关键词:急性脊髓损伤;基因表达谱;cDNA 微阵列;基因芯片;大鼠 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.50.017强华,周严,刘瑾,陈雄生,黄晓伟,张斌,阴彬,袁建刚,贾连顺. 应用cDNA 微阵列分析脊髓损伤后基因表达的差异[J].中国组织工程研究与临床康复,2010,14(50):9378-9381. [ ]0 引言脊髓损伤是一种严重的且极难恢复的创伤,其损伤机制包括神经源性休克,出血、缺血、Ca 2+介导的继发性损伤、体液电解质紊乱、免疫性损伤,神经元凋亡以及线粒体功能紊乱等众多复杂的病理生理过程,是一系列分子变化的结果[1-4]。

作为近年来发展起来的一种新的基因分析技术,基因芯片可以大规模地平行检测分析上千个基因的表达模式,克服了传统的一次实验仅能对单个或数个基因表达水平进行分析的局限。

实验采用cDNA 微阵列杂交技术,观察了大鼠急性脊髓损伤模型中1 176个基因表达水平的动态变化,旨在筛查参与脊髓损伤进程的分子,从整体和分子水平深刻地认识脊髓损伤机制,并为选择抑制和修复损伤的治疗靶分子提供新的思路。

1 材料和方法设计:随机对照动物实验。

材料:雌性SD 大鼠70只,280~340 g ,平均305 g 。

实验过程中对动物处置符合2006年强华,等.应用cDNA微阵列分析脊髓损伤后基因表达的差异ISSN 1673-8225 CN 21-1539/R CODEN: ZLKHAH9379 1首都医科大学附属北京同仁医院骨科,北京市100730;2中国医学科学院基础医学研究所生物化学及分子生物学系,北京市100005;3解放军第二军医大学长征医院全军脊柱外科研究所,上海市200003强华☆,男,1968年生,上海市人,汉族,2002年解放军第二军医大学毕业,博士,副主任医师,主要从事脊柱外科专业。

Qhxq_cn@sina. com中图分类号:R318文献标识码:B文章编号:1673-8225 (2010)50-09378-04收稿日期:2010-07-24 修回日期:2010-10-20 (20090724001/W·Z)科学技术部发布的《关于善待实验动物的指导性意见》[5]。

实验方法:脊髓损伤模型:雌性SD大鼠70只,随机分成以下7组:正常对照组、手术对照组、损伤组(4 h,24 h,3 d,7 d,10 d),每组10只。

25 g/L 戊巴比妥钠腹腔麻醉。

损伤组切除T7、T8的椎板,用直径3.5 mm、质量10 g的钢棒自5 cm高处自由落下致脊髓损伤。

手术对照组仅进行T7、T8椎板切除。

标本的采集和总RNA的提取:正常组和各损伤组按实验设计于伤后各时间段,手术对照组于术后3 d,在麻醉下取T6~T10段脊髓,标本离体后迅速置于液氮中冷冻保存。

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