基于基因表达谱研究铁皮石斛多糖和黄连的药理作用机制

发布时间：2020-06-06 04:26

【摘要】：目的:利用基因表达谱芯片技术研究铁皮石斛多糖对人脐静脉内皮细胞(HUVEC)基因表达谱的影响,同时,研究黄连对人肝癌细胞(Hep G2)基因表达谱的影响。方法:1.使用旋蒸仪进行铁皮石斛多糖、黄连的取。2.MTS法测定细胞增殖活性。3.样本总RNA的取与检测。4.c DNA的合成与扩增。5.芯片杂交。6.芯片图像采集及扫数据分析。7.生物信息学分析。8.q RT-PCR验证基因芯片结果。9.利用SPSS软件对实验数据进行统计分析。计量资料采用均值±方差(x±s)表示,两组之间的差异比较采用T检验。P0.05或P0.001为差异有统计学意义。结果:1.细胞增殖活性实验铁皮石斛多糖对HUVEC细胞的增殖活性有一定的抑制作用。与对照组比较,100μg/m L以上铁皮石斛多糖的给药浓度越高,HUVEC细胞的存活率均显著降低,差异均具有统计学意义(P0.05或P0.01)。高浓度的黄连粗物对Hep G2细胞的增殖活性有一定的抑制作用。与对照组相比,30μg/m L以上黄连的给药浓度越高,Hep G2细胞的存活率均显著降低,差异均具有统计学意义(P0.05)。2.基因表达谱芯片的结果400μg/m L铁皮石斛多糖作用HUVEC细胞24 h后,与对照组相比,存在表达差异的基因共91个,其中上调基因(Ratio2)的有84个,下调基因(Ratio0.5)的有7个。75μg/m L黄连作用Hep G2细胞24 h后,差异表达的基因共1621个,其中上调基因(Ratio2)的有869个,下调基因(Ratio0.5)的有752个。3.生物信息学分析对于铁皮石斛多糖作用HUVEC细胞后,对全部的差异基因做GO富集分析,结果表明,上调差异基因功能主要富集在细胞因子的产生、免疫反应及趋化因子等生物学过程,下调差异基因功能主要富集在细胞因子活性、趋化因子、免疫应答及应激反应等生物学过程。KEGG通路分析表明铁皮石斛多糖上调基因主要参与了TNF信号通路、类风湿性关节炎、单纯疱疹病毒、麻疹、疟疾、Toll样受体信号通路、Nod样受体信号通路等,而铁皮石斛多糖下调基因主要富集在趋化因子信号传导通路。黄连作用Hep G2细胞后,对全部的差异基因做GO富集分析,结果表明,上调差异基因功能主要富集在细胞凋亡,蛋白质活性等生物学过程,下调差异基因功能主要富集在细胞有丝分裂、氧化还原酶活性等生物学过程。KEGG通路分析表明黄连上调基因主要参与了p53信号通路、TNF信号通路、MAPK信号通路、癌症相关的信号通路,而下调基因主要参与脂代谢相关的信号通路。4.q RT-PCR验证基因芯片结果在铁皮石斛多糖作用HUVEC细胞实验中,为了验证芯片结果,我们根据KEGG基因功能富集的结果,从上调和下调基因中分别选取与免疫相关的代表性基因:IL6、ICAM1、CCL14基因进行q RT-PCR验证。而在黄连作用Hep G2细胞实验中,从上调基因中选取与癌症相关的代表性基因ACTG1、ITGB1,下调基因中选取与脂代谢相关的代表性基因ACAT2、HMGCS1进行q RT-PCR验证。验证的结果均与芯片的结果一致。结论:铁皮石斛多糖作用HUVEC细胞后,与对照组相比,基因表达存在明显的差异,其中差异表达基因显著富集在免疫反应、细胞因子的产生及趋化因子等信号通路中。黄连作用人肝癌细胞后,差异表达基因显著富集在癌症、脂代谢信号通路。该研究更全面的了解铁皮石斛多糖和黄连的作用靶点,为进一步研究铁皮石斛多糖和黄连的药理作用机制供依据。
【图文】：

1 芯片杂交荧光信号散点图（红色代表上调基因，绿色表 2 前 5 位上调和下调差异表达基因排列前 5 位） 下调基因（排列前功能 Ratio 值 基因名 功能 胞因子可刺皮细胞使白于血管内皮，脉粥样硬化22.77 VWCE编码表皮生长因构域和参与炎症19.69 CPT1A编码的蛋白在脂谢中起作用性粒细胞，，维性12.37 CLU参与细胞凋亡，展，并与神经变性关应答，化学诱

山西医科大学硕士学位论文析结果示，上调差异表达基因功能主要富集在细胞因子介因子活性等生物学过程，下调差异表达基因功能主子、免疫应答及应激反应等生物学过程（图 2）。可富集于趋化因子受体、趋化因子活性、细胞因子活
【学位授予单位】：山西医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R284;R285

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本文编号：2699162