眼表外胚层与表面外胚层转录组差异分析

目的:通过RNA-seq分析眼表外胚层(OSE)与表面外胚层(SE)转录组表达差异,揭示OSE转录组景观及转录调控网络。方法:人类胚胎干细胞(hES)被分化成OSE细胞和SE细胞,利用RNA-seq分析了OSE与SE之间差异表达的基因(DEGs)。基于这些差异表达基因,进行基因本体论(GO)、京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集以及蛋白质-蛋白质交互作用(PPI)网络分析,并筛选出了关键的转录因子(TFs)和枢纽基因。使用NetworkAnalyst平台构建了TF-基因和TF-miRNA调控网络。结果:OSE与SE共筛选出4 182个差异基因,OSE细胞中上调基因2 771个,下调基因1 411个。GO-BP富集分析显示OSE上调基因主要集中在离子跨膜转运的调节、轴突发育、调节化学突触传递等相关生物学进程,下调基因主要富集在核分裂、染色体分离、细胞周期相变的调控等生物学进程;KEGG富集分析显示OSE上调基因主要富集在可卡因成瘾、轴突导向、苯丙胺成瘾等通路,下调基因主要富集于癌症中的蛋白聚糖、ECM-受体相互作用、蛋白质消化和吸收、细胞因子-细胞因子受体相互作用等通路。与SE相比,OSE细胞中有204个TFs(FOS、EGR1、POU5F1、SOX2和PAX6等)上调,80个TFs(HAND2、HOXB6、HOXB5、HOXA5和HOXB8等)下调。在OSE细胞中发现了6个上调和9个下调枢纽基因,并根据这些枢纽基因构建了TF-基因和TF-miRNA调控网络。结论:RNA-seq分析阐明了OSE和SE细胞的转录组特征,这些数据可为OSE及角结膜上皮发育调控及体外定向诱导等研究提供指导。