基于DGE文库分析的异烟肼诱导家蚕脂肪体损伤机制

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• 论文作者：王海英 ; 刘影侠 ; 杜贝贝 ; 岳玲 ; 黄涛 ; 何月 ; 徐世清 ; 司马杨虎
• 年：2016
• 作者机构：苏州大学医学部基础医学与生物科学学院;现代丝绸国家工程实验室;苏州大学农业生物技术与生态研究院;
• 论文关键词：异烟肼 ; 脂肪体损伤 ; 差异表基因 ; GO功能 ; KEGG通路
• 会议召开时间：2016-07-01
• 会议录名称：第十二届家（柞）蚕遗传育种暨良种繁育学术研讨会论文集（摘要汇编）
• 语种：中文
• 分类号：R965
• 学会代码：ZGCU
• 会议名称：第十二届家（柞）蚕遗传育种暨良种繁育学术研讨会
• 会议地点：中国重庆
• 主办单位：中国蚕学会、国家蚕桑产业技术体系
• 学会名称：中国蚕学会
• 页数：1
• 文件大小：632k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

异烟肼(Isoniazid,INH)是治疗结核病的首选药物,然而长期和大量服用INH的患者会出现不同程度的肝损伤。肼类物质易和机体内的醛或酮生成具有>C=N-NH2结构的化合物的腙类化合物,导致异烟肼诱导组织损伤的机制至今都不清楚。有学者根据家蚕脂肪体与哺乳动物肝脏的代谢功能相似性,开展了4-甲基伞形花内酯、酒精等药物对家蚕的毒理研究(Hamamoto et al.,2009;Sekimizu et al.,2012)。为了深入探讨INH类药物的肝毒性机制,本文采用经口给药的方式,建立了INH对无脊椎动物家蚕脂肪体组织损伤模型,利用RNA-Seq技术比较分析了损伤模型的转录组变化,探讨了对脂肪体代谢和功能的潜在影响。5龄第3 d的家蚕大造品种幼虫,经口给药INH剂量0.10 mg/蚕,8 h提取脂肪体组织进行RNA-Seq检测,共获得了10113功能基因,其中差异性表达基因2211,包括1908只在用药组或对照组特异性表达的基因,还有303个基因表达水平在用药组与对照之间显著性差异。INH处理后出现表达的特异性基因652个,沉默的基因高达1264个,上调表达的基因个,还有个基因下调了表达水平。利用WEGO分析了2个家蚕脂肪体DGE文库中特异性表达基因和显著性差异表达的基因的GO功能。GO功能分布显示,生物过程中含有较多的差异基因,其中参与生物调节、细胞过程、定位、代谢过程、色素沉着等GO过程差异基因数目居多;在分子功能中连接和催化两个GO过程的差异基因占该GO功能中差异基因总数的90%;细胞成分中与细胞或生物膜有关的GO过程中也含有较多的差异表达基因。在INH作用下,聚类分析家蚕脂肪体中发生差异表达的基因所在生物学通路(KEGG通路)。根据药物代谢特点,将涉及到的所有的KEGG通路总结为10个通路,其中在核损伤通路(46个)、细胞外信号通路(31个)、蛋白代谢通路(27个)、细胞过程(52个)凋亡通路(29个)等都含有较多的差异表达基因。根据差异基因在KEGG通路中的分布筛选出INH主要的药物代谢通路和INH诱导家蚕脂肪体损伤的KEGG通路。在药物代谢通路中CYP4E3和GST的基因表达量发生变化。内质网蛋白质合成的信号通路中与蛋白质转运和结构、糖类代谢有关的基因发生了显著性差异表达;细胞凋亡通路中AMPK(ATP合成重要的酶)和细胞色素酶复合物(线粒体呼吸链中重要复合物)基因表达也发生显著性差异。本试验中还检测线粒体呼吸链中复合酶的活性,随着INH时间和计量的变化,不同酶活性变化趋势不同,但是细胞色素的活性具有INH的时间和剂量效应。并且与细胞自噬相关基因Atg6和Atg8表达量在INH的作用有下降的趋势。

引文