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目的:选用GK大鼠为实验动物,构建糖尿病胸主动脉病变模型,研究参芪复方对GK大鼠胸主动脉病变的影响。应用高通量测序技术获得各组大鼠胸主动脉的差异mRNA/lncRNA表达谱,进一步筛查出差异mRNA/差异lncRNA靶基因共集,进行相关生物学信息分析,从分子层面解释参芪复方调控GK大鼠胸主动脉病变的可能机制。方法:第一部分:参芪复方对GK大鼠胸主动脉病变的影响研究。100只空腹血糖≥11.1mmol/L的8周龄雄性GK大鼠,适应性饲养一周(7日)后,给予高脂饲料喂养4周模拟代谢记忆早期过程造糖尿病大血管(胸主动脉)病变模型。造模成功后随机分为模型组(M组)、西药组(W组)、中药高剂量组(ZH组)、中药中剂量组(ZM组)、中药低剂量组(ZL组),每组各20只,另设20只8周龄雄性正常健康wistar大鼠普通饲料喂养设为空白对照组(C组)。各组分别给予相应药物灌胃,模型组和正常组给予灭菌纯水灌胃,周期12周(84天)。实验期间观察所有大鼠一般状况,每周检测大鼠血糖体重,干预结束后,检测各组大鼠促炎因子IFN-γ与抗炎因子IL-4水平,并计算IFN-γ/IL-4比值,HE染色镜下观察各组大鼠胸主动脉病理改变,并测量其血管壁厚度,Tunel凋亡染色观察各组动物胸主动脉凋亡情况,并计算其凋亡率。第二部分:参芪复方对GK大鼠胸主动脉病变的分子机制研究。造模分组与干预方式均同第一部分。干预结束后,每组随机选取4只大鼠进行高通量基因芯片测序,分别筛选出模型组与对照组,各治疗组与模型组组间差异mRNA/lncRNA表达谱,预测差异lncRNA靶基因,进一步筛查出差异mRNA与差异lncRNA靶基因共集,并从GO富集及KEGG富集对差异基因进行生物学功能分析,对差异lncRNA-差异mRNA共表达进行皮尔森相关性分析,并采用Cytoscape软件生成最终的差异lncRNA-差异mRNA共表达网络图。结果:第一部分:1、成功构建了GK大鼠胸主动脉病变模型:与对照组比较,模型组大鼠精神状态极差,体重增长缓慢,存在危险因素-持续高血糖状态,胸主动脉直接病理观察显示内皮损伤严重,细胞凋亡数目明显增多,凋亡率明显增高,独立危险因子-炎症介质紊乱(促炎因子IFN-γ水平升高,抗炎症因子IL-4水平降低,IFN-γ/IL-4比值升高),符合糖尿病胸主动脉病变的特征。2、参芪复方对GK大鼠胸主动脉病变疗效确切:经过参芪复方治疗后,参芪复方组精神状态逐渐恢复,血糖呈下降趋势,促炎因子IFN-γ水平呈下降趋势,抗炎症因子IL-4水平增高,IFN-γ/IL-4比值降低,胸主动脉内皮损伤恢复接近正常,细胞凋亡减少,凋亡率明显降低,从糖尿病胸主动脉危险因素,病理生理机制,炎症介质多方面体现了参芪复方对糖尿病胸主动脉病变的干预疗效。第二部分:1、参芪复方可广泛调控mRNA异常表达:模型组大鼠与正常组大鼠比较,mRNA表达谱存在明显差异,决定了糖尿病胸主动脉病变病理上的差异,参芪复方治疗后差异mRNA异常表达得到一定程度的调控;前十中可逆向调节差异mRNAs有:RGD1304770、Nppa、Mpz、Mx2、Prss8、Hoxc10、Hoxc9、Best3、Casq1、Rgs1、Otog、Plch1、Cish、Nrg2、AC141997.1、Fam196a、AABR07050487.1、Scd1、Fmo3。2.参芪复方可通过cAMP/cGMP-PKG信号通路逆向调控与炎症凋亡相关的Tp53inp1,Gadd45b,Adrb2,Myc,Ccl21的异常表达:GO分析显示参芪复方可逆向调节的与炎症凋亡相关的差异mRNA有Tp53inp1,Gadd45b,Adrb2,Myc,Ccl21,涉及的信号通路中最为显著(P<0.05)的有:cAMP信号通路,钙信号通路,cGMP-PKG信号通路,涎腺分泌,蛋白多糖在癌症中的作用。3、参芪复方可广泛调控lncRNA异常表达:模型组大鼠与正常组大鼠比较,lncRNA表达谱存在明显差异,决定了糖尿病胸主动脉病变病理上的差异,参芪复方治疗后差异lncRNA异常表达得到一定程度的调控;前十中可逆向调节差异lncRNAs有:Gtf3c1.gSep08,Stat3.eSep08及Etfb.cSep08等。4、参芪复方可调控共集基因Rgs2,Tp53inp1,Best3,Gprin3,Aplnr的异常表达:模型组大鼠与正常组大鼠比较,差异mRNA与差异lncRNA靶基因共集基因表达谱存在明显差异,参芪复方可调控其异常表达,其中参芪复方可逆向调控Rgs2,Tp53inp1,Best3,Gprin3基因表达,参芪复方高中低剂量均可调控Aplnr基因表达。5、参芪复方可调控与炎症凋亡相关的差异mRNA/lncRNA的表达:GO分析发现,参芪复方调控的差异mRNA,差异lncRNA以及其共集基因均涉及炎症凋亡过程。6、参芪复方调控脂肪酸代谢、脂肪酸降解及cGMP-PKG信号通路:利用生物学软件分析差异mRNAs与差异lncRNAs靶基因共集基因,模型组与对照组比较,passway排名前五中与脂肪酸代谢与脂肪酸降解密切相关,参芪复方高剂量组与模型组比较,passway排名前五中亦与脂肪酸代谢和脂肪酸降解密切相关;此外参芪复方高中低剂量组调控的这些差异共集基因均与cGMP-PKG信号通路密切相关。7.糖尿病胸主动脉病变大鼠核心调控lncRNA有Nrep.bSep08,Col5a1.aSep08,soygee.aSep08-unspliced,NONRATT013247.2,votar.aS ep08-unsplice:差异lncRNA与差异mRNA共表达分析显示:糖尿病胸主动脉病变核心调节的lncRNA按degree排名前五有:Nrep.bSep08,Col5a1.aSep08,soygee.aSep08-unspliced,NONRATT013247.2,votar.aSe p08-unsplice,前面结果中参芪复方可逆向调控的lncRNA:Gtf3c1.gSep08,Stat3.eSep08及Etfb.cSep08与差异mRNA呈现强相关性,进一步阐述了参芪复方可调控差异lncRNA的异常表达。结论:1.可采用高脂持续喂养GK大鼠模拟代谢记忆过程构建糖尿病胸主动脉病变模型。2.糖尿病胸主动脉病变大鼠核心调控lncRNA有Nrep.bSep08,Col5a1.aSep08,soygee.aSep08-unspliced,NONRATT013247.2,votar.aS ep08-unsplice。3.参芪复方对糖尿病胸主动脉病变的疗效确切,其可能机制为:通过广泛调控与炎症反应及细胞凋亡过程密切相关的差异mRNA与差异lncRNA异常表达,其中以对共集基因Rgs2,Tp53inp1,Best3,Gprin3,Aplnr及差异lncRNA:Gtf3c1.gSep08,Stat3.eSep08,Etfb.cSep08的调控最为明显,涉及的信号通路有脂肪酸代谢、脂肪酸降解信与cGMP-PKG信号通路。4.从伏邪理论出发,结合糖尿病大血管(胸主动脉)病变“虚浊热毒”病机特点,体现了参芪复方扶正祛邪,抑制伏邪发病,抑制代谢记忆,全面调控的中医优势。