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背景重复经颅磁刺激(repetitive transcranial magnetic stimulate,rTMS)是一项无创性神经电生理技术,主要是利用电磁感应原理产生磁场,诱导细胞产生感应电流,使神经元产生抑制或兴奋作用,已广泛应用于神经精神疾病的治疗及康复治疗。但目前rTMS的治疗机制仍不明确,并且对于rTMS的临床应用缺乏评价治疗敏感性的生物学指标。目的探讨rTMS干预对大鼠海马和额叶基因表达谱的影响效应,得到差异表达基因,通过对差异基因及富集通路研究,为探究rTMS治疗敏感性的生物学指标提供依据。方法1.将正常SD雄性大鼠随机分为正常组对照组和rTMS组。应用磁刺激仪对rTMS组大鼠进行rTMS干预。共3个疗程,为期3周。2.通过转录组测序分析技术得出两组差异表达基因,并对差异表达基因进行聚类分析。3.通过GO富集分析和KEGG富集分析对差异表达基因进行基因功能分析。4.通过实时荧光定量逆转录聚合酶链式反应(Quantitative Real-time polymerase chain reaction,RT-PCR)方法检测转录组测序结果。5.应用SPSS 19.0统计软件,采用独立样本t检验分析实验数据,检验标准α=0.05。结果1.与正常对照组相比,以p<0.05且差异倍数大于2为差异条件,海马部位共筛选出367个差异表达基因,其中上调基因70个,下调基因297个;额叶部位共筛选出401个差异表达基因,其中上调基因359个,下调基因42个。2.通过GO富集分类,在大鼠海马区上述差异基因主要涉及氧的转运、细胞粘附、钾离子跨膜、Hippo信号传导、胞囊、细胞间紧密连接、胰岛素样生长因子结合、成纤维细胞生长因子受体结合等生物过程、细胞组分及分子功能;在大鼠额叶区差异基因主要涉及DNA转录的正调节、RNA聚合酶启动子转录正调节、细胞外基质、受体复合物、DNA特异性结合转录因子活性、DNA结合等生物过程、细胞组分及分子功能。3.通过KEGG富集分析,在海马部位差异基因主要富集在癌症信号通路、PI3K-Akt信号通路、胆碱能突触、GABA能突触、调节干细胞的多能性信号通路、细胞粘附分子、Hippo信号通路、多物种长寿调节途径、粘着斑、ECM-受体相互作用等信号通路,在额叶部位差异基因主要富集在ECM-受体相互作用、粘着斑、蛋白质的消化吸收、癌症中小RNA、PI3K-Akt信号通路、调节干细胞的多能性信号通路、TGF-β信号通路、Hippo信号通路、哺乳动物及多物种长寿调节通路、cGMP-PKG信号通路、mTOR信号通路等通路上。并且海马和额叶部位差异表达基因主要富集于PI3K-Akt信号通路、调节干细胞的多能性信号通路、粘着斑、ECM-受体相互作用、Hippo信号通路。4.实时荧光定量PCR验证的部分基因结果与转录组测序一致。结论1.转录组测序分析显示rTMS干预能够引起大鼠多个脑区基因表达谱的改变,rTMS诱导的基因表达变化是其产生生理功能的重要部分。2.差异基因的KEGG通路分析显示rTMS能引起大鼠脑部多个基因通路的表达变化,这些通路功能与调节细胞增殖与凋亡、介导细胞间信号传递、参与细胞分化及再生等生物学过程有关,提示rTMS对大鼠基因表达谱的影响是系统性的生物学改变。