极低频电磁场辐射干扰后小鼠成纤维细胞转录组测序的生物信息学分析

来源 :中华实验眼科杂志 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kiujiabing
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目的

通过高通量测序技术分析极低频电磁场(ELF-EMFs)辐射干扰小鼠成纤维细胞后转录组的变化情况,并筛选出可能参与ELF-EMFs调控成纤维细胞生长的相关通路及基因。

方法

将小鼠NIH/3T3细胞分为电磁辐射组和正常对照组,电磁辐射组细胞置于0.2 mT、50 Hz的电磁辐射系统中,正常对照组置于同等条件未通电的相同线圈系统中,于细胞培养箱中培养24 h后收集细胞,提取RNA。采用第2代高通量测序技术对2个组进行转录组测序,对筛选的差异基因进行基因功能注释及信号通路数据库分析。筛选出部分高表达基因进行实时荧光定量PCR验证。

结果

本次转录组测序共鉴定出17 980个基因,筛选出140个有显著差异的基因,其中上调120个,下调20个。差异基因富集在酶的催化活性、细胞代谢过程、生物调控、生物合成等方面。京都基因与基因组百科全书分析结果显示,差异基因主要涉及55条通路,富集显著的10条通路集中于氨酰基-tRNA的生物合成、血小板活化、神经营养蛋白信号通路、肾素-血管紧张素系统等,与细胞的生物合成密切相关,进一步从中筛选出可能参与细胞辐射后应激的差异基因,包括有丝分裂原激活的蛋白激酶12(MAPK12)、神经营养性酪氨酸激酶受体3型(NTRK3)、2型血管紧张素Ⅱ受体(AGTR2)、血管内皮生长因子(VEGF)等。实时荧光定量PCR结果显示,电磁辐射组MAPK12、NTRK3、AGTR2、VEGF mRNA相对表达量分别为2.389±0.003、2.481±0.350、2.354±0.081和1.559±0.110,明显高于正常对照组的1.011±0.190、1.011±0.180、1.007±0.150、1.008±0.153,差异均有统计学意义(t=12.540、6.309、13.710、3.078,均P<0.05)。

结论

ELF-EMFs干扰小鼠成纤维细胞后,MAPK12NTRK3AGTR2VEGF等基因表达明显上调,主要涉及神经营养蛋白信号通路、肾素-血管紧张素系统等通路,这部分基因及通路可能是ELF-EMFs影响成纤维细胞的主要途径。

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