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1 中 国 畜 牧 兽 医 卷 发 * 的 主 要 诱 因 研 究 表 明 高 脂 血 症 患 者 常 伴 有 载 脂 蛋 白 */ 含 量 升 高 因 此 对 */ 功 能 及 其 致 * 作 用 机 制 进 行 研 究 具 有 重 要 意 义 */ 是 一 种 水 溶 性 低 分 子 质 量 脂 蛋 白 由 个 氨 基 酸 残 基 组 成 分 子 质 量 为 19 存 在 于 极 低 密 度 脂 蛋 白 和 低 密 度 脂 蛋 白 的 表 面 早 在 年 " 等 利 用 转 基 因 技 术 首 次 获 得 表 达 人 */ 的 转 基 因 小 鼠 该 小 鼠 不 仅 发 生 高 脂 血 症 而 且 伴 有 * 的 发 生 目 前 有 研 究 发 现 过 表 达 人 */ 转 基 因 兔 的 脂 蛋 白 脂 酶 活 性 显 著 降 低 从 而 引 发 高 脂 血 症 1 等 研 究 表 明 过 表 达 */ 引 发 高 脂 血 症 且 促 进 血 管 再 狭 窄 和 * 的 发 生 许 多 体 外 试 验 也 表 明 */ 可 以 促 进 糖 尿 病 冠 心 病 和 * 的 形 成 但 是 */ 如 何 通 过 影 响 血 管 内 皮 细 胞 最 终 引 发 * 的 过 程 尚 不 明 确 其 具 体 机 制 也 需 深 入 研 究 猪 心 血 管 系 统 与 人 极 其 相 似 因 此 本 研 究 以 体 外 培 养 的 猪 主 动 脉 血 管 内 皮 细 胞 为 研 究 对 象 利 用 高 通 量 测 序 技 术 获 得 */ 刺 激 前 后 血 管 内 皮 细 胞 的 差 异 表 达 基 因 为 进 一 步 了 解 */ 引 发 血 管 内 皮 细 胞 生 理 变 化 及 其 在 * 发 生 过 程 中 的 作 用 揭 示 */ 的 功 能 提 供 新 的 理 论 依 据 材 料 与 方 法 试 验 材 料 日 龄 军 牧 一 号 雄 性 仔 猪 选 自 吉 林 大 学 原 种 猪 场 主 要 试 剂 及 配 制 型 胶 原 酶 购 自 # 公 司 ;; 培 养 基 胰 酶 均 购 自 公 司 胎 牛 血 清 购 自 公 司 双 抗 购 自 %! 公 司 &/9&! 购 自 ) $! 公 司 反 转 录 试 剂 盒 实 时 荧 光 定 量 染 料 试 剂 盒 均 购 自 # #)# 公 司 型 胶 原 酶 称 取 型 胶 原 酶 溶 解 于 ;; 中 用 滤 器 过 滤 完 全 培 养 基 向 ;; 培 养 基 中 加 入 和 双 抗 分 装 备 用 猪 主 动 脉 血 管 内 皮 细 胞 的 分 离 及 体 外 培 养 仔 猪 处 死 后 在 无 菌 条 件 下 分 离 主 动 脉 用 > 预 热 的 型 胶 原 酶 溶 液 消 化 主 动 脉 血 管 内 膜 面 > 消 化 & 离 心 用 完 全 培 养 基 重 悬 细 胞 调 整 细 胞 密 度 至 A 个 然 后 在 > 培 养 箱 中 培 养 每 更 换 一 次 完 全 培 养 基 ) 处 理 血 管 内 皮 细 胞 将 传 代 细 胞 分 为 对 照 组 和 试 验 组 待 细 胞 融 合 至 1 左 右 时 向 试 验 组 中 加 入 终 浓 度 为 */ 对 照 组 用 代 替 继 续 在 > 培 养 箱 中 培 养 $ 后 收 取 细 胞 1 > 保 存 总 ) 的 提 取 及 高 通 量 测 序 采 用 & 法 提 取 细 胞 总 )* 用 #&/ 测 定 )* 浓 度 及 % % 1 并 用 琼 脂 糖 凝 胶 电 泳 鉴 定 总 )* 将 符 合 要 求 总 )* 等 量 混 合 组 成 个 总 )* 混 池 并 使 用 #! 消 化 * 后 用 带 有 的 磁 珠 富 集 真 核 生 物 )* 向 )* 中 加 入 &#! "#"9!& 将 其 打 断 成 为 短 片 段 再 以 处 理 后 的 )* 为 模 板 合 成 双 链 * 经 过 #9 ) 试 剂 盒 纯 化 并 加 缓 冲 液 洗 脱 经 末 端 修 复 ( 末 端 加 碱 基 * 加 测 序 接 头 再 进 行 ) 扩 增 从 而 完 成 整 个 文 库 制 备 工 作 构 建 好 的 文 库 用 *! " # # %!& 和 * "!/!9 )!# "! ) % "! 进 行 检 测 文 库 质 控 合 格 后 进 行!'# 测 序 文 库 构 建 和 测 序 由 深 圳 华 大 基 因 有 限 公 司 完 成 实 时 荧 光 定 量 / 法 进 行 高 通 量 测 序 结 果 验 证 根 据 高 通 量 测 序 结 果 中 随 机 选 取 个 差 异 表 达 基 因 进 行 实 时 荧 光 定 量 ) 检 测 引 物 设 计 与 合 成 根 据!# 上 提 供 的 猪 五 聚 蛋 白 7 7 趋 化 因 子 7 磷 脂 酰 肌 醇 激 酶 白 介 素 连 环 素 样 蛋 白 * 转 化 生 长 因 子 及 ' % 基 因 相 应 序 列 采 用 &!& &!!& 设 计 引 物 引 物 序 列 见 表 引 物 均 由 上 海 生 工 生 物 工 程 技 术 服 务 有 限 公 司 合 成 * 的 合 成 反 转 录 体 系 为 )* A &!&/") ;# "!& ;' )#!&!! 补 至 反 转 录 条 件 为 > 1 > * 保 存 于 > 实 时 荧 光 定 量 ) ) 反 应 体 系 模 板 * 上 下 游 引 物 各 ) &!''/ 1) 反 应 条 件 > 预 变 性 > 变 性 > 退 火 > 延 伸 个 循 环

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1II 中!国!畜!牧!兽!医 )* 卷! B!对照组)?! BG#C) 处理组! B C# # L; #WG)?! BG#C) V; #WG 图!! 添加 A<*! 后猪主动脉血管内皮细胞形态变化" %&&e # K!!Q <L L/ 7< S 1 L 1 1B:A<! " %&&e # /E / %'!对照组) *' )! BG#C) 处理组 %"! C# # L; #WG) *")! BG#C) V; #WG 图 &! 总 JMA 电泳图 K &!FL <L 7 JMA /E 图 %! 混合后总 JMA 的 A/!#"" 检测结果 K %!J 7A/!#"" 7H ; 1 JMA /E :!E %! 差异表达基因分析 通过对 BG#C) 处 理 组 与 对 照 组 个 ARB 混 池的高通量测序进 行 差 异 基 因 筛 选!结 果 发 现 处 理 组与对照组 相 比 有 ()/ 个 差 异 表 达 基 因!包 括 *E& 个上调表达基因和 1/ 个下调表达基因&本研究选 择了 %& 个与免疫'细 胞 生 长 相 关 的 基 因 进 行 分 析! 分析结果见 表 & 由 表 可 知!上 调 差 异 倍 数 较 大 的 MFU* 和\J! % CC 趋 化因! 与炎症反应密 切相 关) 子 %% " CCJ%%#' CC 趋化因子 " CCJ#' CC 趋化因 子 & " CCJ&#与 CUCJ 属 于 趋 化 因 子 家 族!能 够 趋化 免 疫 细 胞 到 达 炎 症 发 生 部 位) M\N*CQ 参 与 细 胞的生长和分化) C>%) 作为 JM 受体!也参 与炎 症 反应)表 达 量 下 调 的 CFRRBJ% 可 以 介 导 细 胞 黏 附) FQP!! 能够调节细 胞 的 生 长'分 化!对 免 疫 相 关 功能也具有调节作用&

期 岳 媛 等 载 脂 蛋 白 刺 激 猪 主 动 脉 血 管 内 皮 细 胞 差 异 表 达 基 因 的 研 究 1 表 ) 处 理 猪 主 动 脉 血 管 内 皮 细 胞 个 基 因 表 达 情 况 *&" % "$"! $$# "! $#$ * ) 标 准 化 后 的 基 因 表 达 量 '/&!!! 基 因 差 异 倍 数 基 因 功 能 对 照 组 */ 处 理 组!! $#!!! 9" "&&9/ */ "&!#"! " &9/ 1 炎 症 急 性 期 反 应 蛋 白 * 9"! ##" /$#!/&"! * 1 引 起 炎 症 介 质 释 放 )!!#!##"&%!#"& *' 参 与 细 胞 生 长 分 化 等 )! #"!"!& "$!&! "#" 1 1 趋 化 嗜 酸 性 粒 细 胞 /$$!"#' % 1 识 别 结 合! "#"!#! "$ 1 1 趋 化 单 核 细 胞 ;%"!$!"#' 趋 化 白 细 胞!9%"!$!"#' 趋 化 中 性 粒 细 胞!9"&/$$!"#' 1 介 导 细 胞 黏 附 ;!#"!! #$! ' 1 11 1 调 节 细 胞 的 生 长 分 化 )! 9 #"!!& "$!&! "#" (; 功 能 显 著 性 富 集 分 析 得 到 每 个 差 异 基 因 的!!"% 注 释 后 用 E 软 件 对 差 异 基 因 做 功 能 分 类 统 计 涉 及 生 物 过 程 # /&! 1 个 细 胞 组 分! 9 #& /! " 个 分 子 功 能! 9 #& 9" 个 由 表 可 知 大 量 差 异 表 达 基 因 涉 及 到 免 疫 应 答 细 胞 凋 亡 及 死 亡 调 控 等 功 能 差 异 表 达 基 因 显 著 富 集 在 免 疫 应 答 过 程 中 频 率 为 @ 占 基 因 组 总 数 富 集 在 免 疫 系 统 过 程 中 频 率 为 占 基 因 组 总 数 1 富 集 在 凋 亡 调 控 中 的 频 率 为 1 占 基 因 组 总 数 富 集 在 细 胞 死 亡 及 程 序 性 细 胞 死 亡 调 控 过 程 中 频 率 均 为 1 占 基 因 组 总 数 表 差 异 表 达 基 因 中 显 著 富 集 的 (;! " *& " $(;! " % % "!" 条 目 富 集 频 率 基 因 组 频 率 值 "!& 9 "!& &!:9!%!! &!:9!% # 9! 免 疫 应 答 9!&! /!! 免 疫 系 统 过 程 9! % "!/&! 1! 凋 亡 调 控 )! 9 #"#//" 1 1 程 序 性 细 胞 死 亡 调 控 )! 9 #"/& &#!!!#"$ 1 1 细 胞 死 亡 调 控 )! 9 #"!!#"$ 1 111 通 路 显 著 性 富 集 分 析 通 过 #"$ #% 显 著 性 富 集 分 析 可 以 确 定 差 异 表 达 基 因 参 与 的 最 主 要 生 化 代 谢 途 径 和 信 号 转 导 途 径 差 异 基 因 显 著 富 集 通 路 前 位 结 果 见 表 差 异 基 因 主 要 涉 及 细 胞 代 谢 免 疫 应 答 炎 症 反 应 等 信 号 通 路 由 表 可 知 个 是 细 胞 黏 附 相 关 通 路 个 与 疾 病 发 生 相 关 的 通 路 个 细 胞 因 子 受 体 相 互 作 用 通 路 以 及 个 与 细 胞 生 长 和 免 疫 相 关 的 通 路

中 国 畜 牧 兽 医 卷 表 差 异 基 因 显 著 富 集 的 个 通 路 *& " $! % % "!" 通 路 名 称 通 路 中 注 释 的 差 异 基 因 数 目 值 通 路 #"$ #% #"$ #% $! 9!&/#"$ #% # 9! )$!9#"#&"$&"! %"! %"!&!!/"& "!&# "! # #$! 1! &# &/" #&! 9 #" #!& 11!!&!!/"& # /#"$ #%! #//## /#"$ #% 1! ;* # /#"$ #% 1! 实 时 荧 光 定 量 / 验 证 结 果 通 过 实 时 荧 光 定 量 ) 对 差 异 基 因 )* 表 达 水 平 进 行 检 测 结 果 表 明 实 时 荧 光 定 量 ) 检 测 得 到 的 差 异 水 平 与!'# 测 序 结 果 基 本 一 致 说 明 高 通 量 测 序 数 据 结 果 可 靠 图 图 选 定 基 因 的 实 时 荧 光 定 量 / 检 测 结 果 与 高 通 量 测 序 结 果 的 比 较 "% " " % % $!! " * 1 / 讨 论 高 通 量 测 序 技 术 可 以 同 时 对 数 百 万 个 * 分 子 进 行 测 序 这 使 得 对 一 个 物 种 的 转 录 子 和 基 因 组 进 行 细 致 全 面 的 分 析 成 为 可 能 目 前 已 有 利 用 高 通 量 测 序 技 术 研 究 差 异 基 因 的 报 道 但 还 没 有 把 高 通 量 测 序 技 术 应 用 于 血 管 内 皮 细 胞 的 研 究 本 研 究 在 血 管 内 皮 细 胞 体 外 培 养 过 程 中 加 入 */ 后 血 管 内 皮 细 胞 形 态 发 生 了 一 定 程 度 的 改 变 随 后 利 用 高 通 量 测 序 技 术 对 */ 处 理 组 和 对 照 组 进 行 转 录 组 测 序 得 到 大 量 的 数 据 对 这 些 转 录 组 数 据 进 行 比 较 分 析 获 得 个 差 异 表 达 基 因 其 中 上 调 基 因 个 下 调 基 因 个 在 这 些 差 异 表 达 基 因 中 部 分 基 因 已 有 文 献 报 告 如 五 聚 蛋 白 7 和 连 环 素 样 蛋 白 *7 为 炎 症 急 性 期 反 应 蛋 白 在 心 血 管 损 伤 内 毒 素 休 克 败 血 症 脓 毒 症 等 疾 病 中 常 伴 有 7 表 达 量 的 升 高 本 研 究 中 7 表 达 上 调 而 7 是 否 受 */ 影 响 作 为 炎 症 关 键 因 子 引 发 血 管 内 皮 细 胞 生 理 及 功 能 性 变 化 仍 需 进 一 步 研 究 * 是 1 年 发 现 的 1 一 种 与 # #"! 的 高 度 同 源 的 基 因 其 具 有 促 进 血 管 平 滑 肌 细 胞 有 丝 分 裂 迁 移 和 抗 调 亡 的 作 用 &!!!& 等 研 究 发 现 黑 色 素 瘤 细 胞 中 ;* 和 * 活 性 随 着 * 表 达 的 下 调 而 降 低 在 本 研 究 结 果 中 * 表 达 下 调 这 表 明 */ 可 能 通 过 下 调 * 的 表 达 促 进 血 管 内 皮 细 胞 的 凋 亡 从 而 引 起 内 皮 细 胞 的 生 理 变 化 此 外 一 些 差 异 表 达 基 因 如 趋 化 因 子 7 磷 脂 酰 肌 醇 激 酶 白 介 素 转 化 生 长 因 子 等 均 与 细 胞 生 长 分 化 及 免 疫 功 能 相 关 对 所 得 到 的 差 异 基 因 进 行 功 能 和 #"$ #% 富 集 分 析 分 析 结 果 显 示 大 量 差 异 表 达 基 因 的 功 能 涉 及 到 免 疫 应 答 细 胞 凋 亡 及 死 亡 等 表 明 过 量 的 */ 对 血 管 内 皮 细 胞 的 生 长 起 一 定 程 度 的 负

期 岳 媛 等 载 脂 蛋 白 刺 激 猪 主 动 脉 血 管 内 皮 细 胞 差 异 表 达 基 因 的 研 究 面 作 用 #"$ #% 分 析 结 果 显 示 差 异 基 因 主 要 涉 及 细 胞 黏 附 免 疫 应 答 炎 症 反 应 和 细 胞 凋 亡 等 信 号 通 路 其 中 黏 附 相 关 通 路 涉 及 个 基 因 趋 化 因 子 通 路 涉 及 个 基 因 本 研 究 推 测 */ 对 血 管 内 皮 细 胞 的 影 响 包 括 炎 症 反 应 细 胞 活 化 信 号 转 导 细 胞 黏 附 细 胞 凋 亡 等 从 分 子 水 平 上 进 一 步 解 释 */ 如 何 通 过 刺 激 内 皮 细 胞 发 生 黏 附 引 发 炎 症 反 应 和 参 与 细 胞 凋 亡 等 过 程 从 而 引 起 * 形 成 过 程 同 时 猪 在 基 因 组 序 列 营 养 代 谢 生 理 构 造 尤 其 是 心 血 管 系 统 方 面 与 人 极 其 相 似 是 研 究 人 类 心 血 管 疾 病 理 想 的 模 型 动 物 本 研 究 利 用 猪 主 动 脉 血 管 内 皮 细 胞 探 究 */ 对 其 的 生 理 作 用 及 其 基 因 表 达 变 化 为 解 析 动 脉 粥 样 硬 化 的 致 病 机 制 建 立 小 型 猪 疾 病 模 型 及 人 类 相 关 疾 病 的 治 疗 提 供 理 论 依 据 参 考 文 献 $;! $!&!"#%/!&"&%!&!# # 9"/#"! "!/#&"! " #!# # #"$!&!&" & # "& D! # $ )) 1 ;E#" $#!"#!!/!! "!! " & 9 # "#"? #/ //&"!!" "$!!"# % &! D %! 1 1 ; #&&!"$#!"# */ //&"!!& "# #!!&#& #9 #&& # "& D $# 1! ) ;! &% ;!"# */ //&"! /&"!! "&#"#!!/ % &/$ "%/! #!"! # #" "$ & #9 #&!#! /#" "$! $&" D %! *!)#1!1 周 琴 罗 桐 秀 谭 玉 林 等 载 脂 蛋 白 研 究 进 展 D 心 血 管 病 学 进 展 11 ;! $!9&"#D!"# ;!"#!&%!"% //&"! #!"% / /&"! "# #/ //&"! #""$!& # #/ //&"! D! # # & " * & #! *!"#%/!&"&%!&!## #&! 9 " $9# */!!!'/&! "&#!! D $## 1 E# $9!"#%/!&"&%!&!##! #%!!#&#!#" # "&#! &# "!'/&! $9# #/ //&"! D #( 1 1 # )!"# *&# #"!&! "! # #"$!&!! */ "&#!! 9" # /&"! " */ 9" $!!! " #9 "$! " "&%!&!& $ //&"! "$#"$9" */ D #( 1 # # #*$# ;*/ //&"! %/!# "$ #"$!&!& D! # $#&! 9 E 9 ;!"#//&"! # #"!/$ /$ /#!*# " "%#/ //&"! 9"#&# " ##& #9 #&!#! $!#"$!&!&&9 "!"9% D! #1 9D)! E#!"# * #"!"!! #/ //&"!! "&#"#&# 9 9&# "%/!#!"!D) " 1 杜 玲 刘 刚 陆 健 等 高 通 量 测 序 技 术 的 发 展 及 其 在 生 命 科 学 中 的 应 用 D 中 国 畜 牧 兽 医 刘 飞 杨 继 业 孙 志 颖 等 牛 多 个 组 织 &)*!'# 测 序 与 生 物 信 息 学 分 析 D 中 国 畜 牧 兽 医 9 # ;# ;#&&!&D!"#!! "!! "$! /! "&#'! "$! # %9" # # 9 9&#!#& %# # #! $&!%!#! D $ # )1 1 # ;*'!D! *!"#! " &! #"!% "! #! /! "&#'!! "%/!#!" /#"! " "$/&"! 9&# D $ # ) 9 ) $ /# ;!"# )# #!&!! "$!# #"/! "&#' "$!%%9 " $! 9 "!"$ "9% #"$!&!& D )%)! 1 1 $#D! ;E#!"#! "#" # $& # ##"* #! /& "! $9 "# /$# #"! D ' # 1!#& ; ; 9!"# $! )$ 9#! 9!"!!' $#! # "& #"9#'9"!&" 9! #9 #& "$ 9!! "!! # )$*) # " #" D & 1 &!!!& /!&$ $ ;;9! #9!&!"# * /$# #"9"&9"! "&9 &!"#!! # # %# " #" # *D$ 1 责 任 编 辑 晋 大 鹏