膀胱平滑肌细胞在牵拉作用下变化及机制

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摘要 摘要目的探索膀胱平滑肌细胞在外力牵拉作用下功能改变过程中关键基因和通路的作用。方法运用生物信息学的方法,包括不同表达分析(DEA)、基因本体(GO)/京都基因与基因组百科全书(KEGG)、激酶和转录因子富集分析、基因富集分析(GSEA)、蛋白互作网络(PPI)等,对编号为GSE1595的基因芯片进行分析筛选出相应的关键基因,随后通过构建小鼠膀胱出口梗阻(BOO)及膀胱出口梗阻解除模型和膀胱平滑肌细胞牵拉实验,通过抽签法将小鼠分为对照组,牵拉组和牵拉+释放组,每组8只C57小鼠,提取相应RNA后进行反转录,随后进一步进行运用独立样本t检验及曼-惠特尼U检验进行分析验证。结果通过DEA分析共筛选出321个目的基因,其中有180个上调基因和141个下调基因,GO分析显示上调基因主要富集在蛋白去甲基化,调控其他基因表达和代谢过程,而下调基因主要富集在多细胞生物发育、细胞分化和Notch信号通路等。并最终筛选出乳腺癌易感基因1(BRCA1),周期蛋白依赖激酶抑制因子1B(CDKN1B),拟南芥驱动蛋白2B基因(KAT2B),前列腺素内过氧化物酶2(PTGS2),S期激酶相关蛋白1(SKP1)这五个关键基因。并且发现在细胞实验中发现与对照组比较,牵拉膀胱细胞组BRCA1,KAT2B,PTGS2以及SKP1表达高于对照组(BRCA1为1.336比1.000,t=4.221,P<0.05;PTGS2为1.338比1.000, t=4.222,P<0.05);KAT2B为1.581比1.000,t=2.863,P<0.05;SKP1为1.466比1.000,t=4.300,P<0.05),差异均有统计学意义。在小鼠动物模型中,通过进行外科手术操作,成功造模膀胱梗阻模型,使小鼠膀胱持续充盈牵拉,并随后解除梗阻。进一步检验发现,牵拉组BRCA1,KAT2B以及PTGS2表达高于对照组(BRCA1为1.332比1.000,t=9.421,P<0.05;KAT2B为1.363比1.000,t=2.478,P<0.05;PTGS2为2.211比1.000,t=3.403,P<0.05),差异均有统计学意义,牵拉组CDKN1B和SKP1表达低于对照组(CDKN1B为0.856比1.000,t=2.451,P<0.05;SKP1为0.669比1.000,t=6.814,P<0.05),差异均有统计学意义。而解除梗阻后,解除梗阻组BRCA1,CDKN1,BKAT2B以及PTGS2表达低于牵拉组(BRCA1为0.625比1.332, t=11.710,P<0.05;CDKN1B为0.598比0.856, t=3.397,P<0.05;KAT2B为0.928比1.363, t=2.943,P<0.05;PTGS2为0.511比2.211,t=4.735,P<0.05),差异均有统计学意义。结论外力牵拉会导致膀胱平滑肌细胞出现相应的基因改变,另发现一系列可能参与BOO过程的目的基因。
出处 《中华实验外科杂志》 2021年06期
出版日期 2021年06月25日(中国期刊网平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)
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