肝硬化是由不同病因引起的慢性、进行性、弥漫性肝病,其病理特点为广泛的肝脏细胞变性坏死、纤维组织增生、肝细胞结节再生及假小叶形成。为了解肝硬化发生的基因组学基础,本文用Rat Genome 230 2.0芯片检测了大鼠肝硬化的3、6和9周时肝脏细胞的基因表达谱,发现304个基因与大鼠肝硬化发生相关。用生物信息学和系统生物学等方法分析肝脏细胞基因表达谱与肝硬化发生的相关性表明,与肝硬化发生相关的16种生理活动包括刺激、炎症、免疫等反应,信号转导、基因转录、物质运输、糖类、脂类、氨基酸、蛋白质等代谢,氧化应激、内环境稳定、细胞增殖、生长、分化、发育、建成、凋亡、迁移、粘附等细胞活动。其中,炎症反应、细胞增殖、凋亡活动增强,免疫反应、信号转导、氧化应激、细胞分化、发育、粘附等生理活动减弱。为从基因转录水平探明肝再生与肝硬化发生的本质异同,本文用大鼠全基因组基因表达谱芯片Rat Genome 230 2.0检测了大鼠肝硬化的3、6和9周和再生肝恢复0、2、6、12、24、30、36、72、120和168h的肝组织基因表达谱,发现肝硬化发生中304个基因和肝再生中948个基因发生了有意义表达变化。H-clustering树形分析显示两者的转录谱差异较大。K-means根据基因表达相似性将上述两者除去重复后共1096个基因分为6种表达模式。GO分类和功能聚类分析发现,在肝硬化和肝再生中,免疫反应、炎症反应、细胞迁移、粘附等生理活动增强,各种物质代谢活动减弱。其中,肝硬化的刺激反应在C2中强于肝再生,在C6中弱于肝再生,而DNA修复、细胞增殖、脂类代谢、内环境稳态和氧化应激等弱于肝再生。为从基因转录水平了解JNK、ERK1/2信号通路在大鼠肝再生和大鼠肝硬化中的作用异同,本文用Rat Genome 230 2.0芯片检测两者的基因表达谱,用生物信息学和系统生物学等方法分析基因表达谱预示的生理活动。分析表明,JNK信号通路涉及42条途径,其中的37条途径调控大鼠肝再生的细胞增殖和凋亡,对大鼠肝硬化的调控作用则不显著。JNK信号通路涉及的302个基因中,Rat Genome 230 2.0芯片含有240个,其中,79个基因发生有意义表达变化,涉及肝再生的52个基因,肝硬化的5个基因,两者共有的22个基因。ERK1/2信号通路包括14条途径,其中6条途径调控大鼠肝再生和大鼠肝硬化发生中的细胞增殖。ERK1/2信号通路共涉及165个基因,Rat Genome 230 2.0芯片含有161个基因,其中,46个基因发生有意义表达变化,涉及肝再生的35个基因,肝硬化的4个基因,两者共有的7个基因。