TRPV3基因突变导致表皮功能障碍和角质细胞异常分化的作用机制研究

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目的

运用生物信息学方法筛选与瞬时感受器电位香草素受体亚家族3(transient receptor potential vanillin 3, TRPV3)突变密切相关的一组基因和信号通路,探讨TRPV3突变对局灶型掌跖角化症和Olmsted综合征表皮功能和角质细胞增殖分化的影响。

方法

对转染TRPV3突变体的HEK293T细胞进行Sanger DNA测序。筛选与TRPV3突变相关的差异基因,利用加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)筛选与样本特征相关性最大的模块,两者取交集后得到差异共表达基因,并进行富集和功能注释。基于STRING数据库构建蛋白质相互作用网络,利用多算法筛选出与TRPV3突变相关的关键基因。

结果

用野生型或TRPV3突变体转染HEK293T细胞24 h后,发现各细胞系的活细胞数减少,尤其是Gly573Cys、Gly573Ser和Trp692Gly。综合WGCNA和差异分析筛选得到共30个与TRPV3突变相关的差异共表达基因,其中GO显示其主要富集在RNA聚合酶Ⅱ对转录的正调控和核酸模板转录的正调控等功能;京都基因与基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)通路分析发现主要富集在丝裂原活化蛋白激酶信号通路、TRP通道的炎症介质调节、细胞衰老和鞘脂代谢等途径。将CytoHubba 4种算法的结果进行交叉,共鉴定出4个关键靶基因,包括FOSEGR1ATF3EGR2

结论

本研究发现TRPV3突变抑制细胞活性,与Olmsted综合征和局灶型掌跖角化病等皮肤角化性疾病密切相关,并通过生物信息学方法筛选得到与TRPV3突变相关的差异共表达基因,可为后续研究TRPV3突变引起相关疾病的发病机制和治疗提供参考依据。

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