论文部分内容阅读
在肝脏切除、移植等外科手术中,肝脏缺血再灌注导致的肝脏损伤是手术失败的主要原因,目前并没有较好的临床干预方法。研究肝脏缺血再灌注损伤发生的分子机制,鉴定调控该过程的主要作用分子,对于肝脏缺血再灌注的临床预防和治疗至关重要。在前期研究中,我们利用小鼠肝脏缺血再灌注的肝组织蛋白质组学数据与DisGeNET数据库进行联合分析,鉴定到Tollip分子与肝脏缺血再灌注损伤具有较高的相关性。进一步研究表明,Tollip敲除后,小鼠肝脏缺血再灌注损伤减弱,表明Tollip可能是调控肝脏缺血再灌注损伤的关键因子,但是其发挥功能的分子机制并不清楚。本文对野生型和Tollip敲除小鼠肝脏缺血再灌注后的肝组织进行RNA-Seq实验,并对测序数据进行深入分析,解析Tollip调控肝脏缺血再灌注损伤的分子机制。首先,我们对数据进行质量控制分析,并将质控合格的数据比对至参考基因组进行定量。根据统计学方法我们对定量后的RNA-Seq数据进行降维处理,判定实验样本的组内一致性及组间差异性。其次,基于所有基因的表达定量结果我们对转录组变化趋势进行分析,鉴定差异表达基因,并联合多种网上数据库进行富集分析及作用网络预测。基于GO、KEGG、REACTOME数据库的富集分析表明,炎症和细胞死亡相关生物过程在Tollip敲除小鼠中均被显著抑制,与标志基因的定量RT-PCR结果一致。基于KEGG数据库的差异基因分析表明,炎症相关信号通路被显著富集;进一步将富集的炎症相关信号通路与肝功能进行关联时,MAPK信号通路表现出最高的相关性。该通路在Tollip敲除后处于被抑制状态。在此基础之上,我们通过公共数据库的挖掘对分析结果进行佐证,并用定量RT-PCR的方法验证标志基因。这些结果表明,在肝脏缺血再灌注损伤中,Tollip可能通过激活MAPK信号通路发挥作用。本文通过转录组学分析、分子生物学实验、表型联合分析及公共数据库的挖掘,揭示了Tollip对于肝脏缺血再灌注损伤发生的重要性及主要机制:Tollip可能主要通过激活MAPK通路加重肝脏缺血再灌注损伤。我们的研究表明综合运用生物信息学对于全面解读生物数据中蕴藏的生物学含义具有重要意义,并能对生物学实验研究提供有效的指导。