基于转录组测序分析芍药苷诱...腔黏膜上皮细胞差异表达基因_肖丽君.pdf

基金项目 国家自然科学基金(编号:8 1 9 6 0 2 0 2)贵州 省 科 技 计 划 项 目(编 号:黔 科 合 基 础-Z K2 0 2 3 一般5 3 4)作者简介 肖丽君(1 9 9 6),女,山东威海人,医师,硕士在读,研究方向:口腔黏膜疾病的防治。*通信作者 杨建堂,E-m a i l:9 4 5 8 1 0 9 3 4q q.c o m口腔生物学研究基于转录组测序分析芍药苷诱导下口腔黏膜上皮细胞差异表达基因肖丽君1 陈谦明2 吴玉琪1 杨建堂3*1.遵义医科大学口腔医学院 贵州 遵义 5 6 3 0 0 6;2.浙江大学口腔医学院 浙江 杭州 3 1 0 0 0 5;3.遵义医科大学附属口腔医院黏膜科 贵州 遵义 5 6 3 0 0 6 摘要 目的:基于转录组测序分析芍药苷调控人口腔黏膜上皮细胞基因表达的情况,分析关键基因,探讨芍药苷在口腔黏膜上皮细胞中的作用机制以及其药用价值。方法:实验分为3组,空白对照组、低浓度(5 m o l/L)和高浓度(1 0 m o l/L)芍药苷组处理口腔黏膜上皮细胞系L e u k-1,进行转录组测序分析,从而筛选出差异表达基因(D E G s),采用G O和K E G G富集分析对D E G s进行基因功能和途径注释。结果:芍药苷诱导下,L e u k-1细胞中共有1 2 1 2个显著D E G s;G O富集分析显示,D E G s显著富集在免疫反应、体液免疫应答反应、细胞因子介导的通路反应2-5 寡腺苷酸合成酶活性、丝氨酸内酞酶活性、细胞外空间、细胞外组分和内质网等功能中;K E G G通路富集显示,D E G s显著富集在单纯疱疹病毒感染、癌症通路、细胞因子与细胞因子受体相互作用、人类乳头瘤病毒感染等信号通路中;采用实时荧光定量P C R技术检测了参与芍药苷诱导的L e u k-1细胞差异表达的基因,其趋势域R NA-s e q一致,可以验证R NA-s e q技术的准确性。结论:芍药苷在口腔黏膜上皮细胞中的作用主要体现在抗病毒感染、肿瘤抑制、保护上皮完整性以及免疫调节等方面。关键词 芍药苷;口腔黏膜上皮细胞;转录组测序;差异基因表达;免疫调节 文献标识码 A 文章编号 1 6 7 17 6 5 1(2 0 2 3)0 60 5 2 70 7d o i 1 0.1 3 7 0 1/j.c n k i.k q y x y j.2 0 2 3.0 6.0 1 2T r a n s c r i p t o m e S e q u e n c i n g S c r e e n e d D i f f e r e n t i a l l y E x p r e s s e d G e n e s i n L e u k-1 C e l l s u n d e r P a e o n i f l o r i n C o n d i t i o n.X I-A O L i j u n1,CHEN Q i a n m i n g2,WU Y u q i1,Y ANG J i a n t a n g3*.1.S c h o o l o f S t o m a t o l o g y,Z u n y i M e d i c a l U n i-v e r s i t y,Z u n y i 5 6 3 0 0 6,C h i n a;2.S c h o o l o f S t o m a t o l o g y,Z h e j i a n g U n i v e r s i t y,H a n g z h o u 3 1 0 0 0 5,C h i n a;3.D e p a r t m e n t o f M u c o s a,H o s p i t a l o f S t o m a t o l o g y,Z u n y i M e d i c a l U n i v e r s i t y,Z u n y i 5 6 3 0 0 6,C h i n a.A b s t r a c t O b j e c t i v e:T o a n a l y z e t h e g e n e e x p r e s s i o n o f L e u k-1 c e l l s r e g u l a t e d b y p a e o n i f l o r i n b a s e d o n t r a n s c r i p-t o m e s e q u e n c i n g,t o e x c a v a t e a n d a n a l y z e k e y g e n e s,t o s t u d y t h e m e c h a n i s m o f p a e o n i f l o r i n o n L e u k-1 c e l l s,a n d t o e x p l o r e i t s m e d i c i n a l v a l u e.M e t h o d s:T r a n s c r i p t o m e a n a l y z e w e r e c a r r i e d o u t o n L e u k-1 c e l l s i n z e r o,l o w(5 m o l/L),a n d h i g h(1 0 m o l/L)c o n c e n t r a t i o n g r o u p s.A s e r i e s o f d i f f e r e n t e x p r e s s i o n g e n e s(D E G s)w e r e s c r e e n e d,a n d t h e g e n e f u n c t i o n a n d p a t h w a y s o f D E G s w e r e a n n o t a t e d b y G e n e O n t o l o g y e n r i c h m e n t a n d K E G G e n-r i c h m e n t a n a l y s i s.R e s u l t s:Am o n g 1 2 1 2 D E G s i d e n t i f i e d i n L e u k-1 c e l l s u n d e r t h e i n f l u e n c e o f p a e o n i f l o r i n,G e n e O n t o l-o g y e n r i c h m e n t a n a l y s i s r e v e a l e d s i g n i f i c a n t e n r i c h m e n t i n i mm u n e r e s p o n s e,h u m o r a l i mm u n e r e s p o n s e,c y t o k i n e-m e d i a t e d s i g n a l i n g p a t h w a y,2-5-o l i g o a d e n y l a t e s y n t h e t a s e a c t i v i t y,s e r i n e-t y p e e n d o p e p t i d a s e a c t i v i t y,e x t r a c e l l u l a r s p a c e,e x t r a-c e l l u l a r r e g i o n,e n d o p l a s m i c r e t i c u l u m,a n d o t h e r p a t h w a y s.K E G G p a t h w a y s e n r i c h m e n t i n d i c a t e d t h a t D E G s w e r e s i g n i f i-c a n t l y e n r i c h e d i n H e r p e s s i m p l e x v i r u s 1 i n f e c t i o n,p a t h w a y s i n c a n c e r,c y t o k i n e-c y t o k i n e r e c e p t o r i n t e r a c t i o n,h u m a n p a p-i l l o m a v i r u s i n f e c t i o n,a n d o t h e r p a t h w a y s.R T-q P C R e x a m i n a t i o n o f D E G s c o n f i r m e d t h a t a c c u r a c y o f R N A-s e q a n a l y s i s.T h e r o l e o f p a e o n i f l o r i n w a s m a i n l y r e f l e c t e d i n a n t i v i r a l i n f e c t i o n,t u m o r i n h i b i t i o n,p r o t e c t i o n o f e p i t h e l i a l i n t e g r i t y,a n d i mm u n e r e g u l a t i o n.C o n c l u s i o n:T h e r e s u l t s o f t h i s e x p e r i m e n t p r o v i d e d a r e f e r e n c e t o f u r t h e r s t u d y t h e m o l e c u l a r m e c h a n i s m a n d p r o v i d e d c l u e s t o e x p l o r e t h e p r e v e n t i o n a n d t r e a t m e n t o f o r a l m u c o s a l d i s e a s e s.K e y w o r d s p a e o n i f l o r i n;L e u k-1;t r a n s c r i p t o m e s e q u e n c i n g;d i f f e r e n t i a l l y e x p r e s s e d g e n e s;i mm u n o m o d-u l a t i o n 口腔黏膜病病种繁多,大多病因不明,防治困难。目前研究表明,许多口腔黏膜疾病的发病与免疫725 口腔医学研究2 0 2 3年6月第3 9卷第6期因素有关,因此积极探索调节口腔黏膜上皮免疫功能的方法可能对口腔黏膜病的防治具有重要意义。芍药苷(p a e o n i f l o r i n,P F)是白芍总苷的主要活性成分,主要从白芍的干燥根中提取。芍药苷对黏膜具有保护作用1-4:诱导气管上皮细胞分泌-防御素抵御病原微生物入侵5;增强肠上皮细胞的紧密连接,抑制内皮细胞损伤、改善十二指肠黏膜细胞屏障,抗炎抗菌;调节肠道菌群,减轻结肠炎6-9等。但芍药苷对口腔黏膜免疫功能调节的研究较为少见。R NA-s e q是近年发 展起来的在 高通 量 平 台(I l l u m i n a)上对库进行排序用来检测样本差异基因(D E G s)表达的分子生物学工程。在本研究中,通过R NA-s e q技术比较正常口腔黏膜上皮细胞和芍药苷作用下口腔黏膜上皮细胞的基因表达差异,通过实时定量P C R(R T-q P C R)验证D E G s,根据结果进一步明确芍药苷的药用价值