香烟烟雾诱导小鼠气道炎症中的差异甲基化基因筛选及功能分析

目的构建香烟烟雾诱导的小鼠气道炎症模型,筛选其炎症反应过程中的差异甲基化基因,并分析基因功能,为深入探讨甲基化修饰在慢性阻塞性肺疾病中的调控作用提供实验依据。方法选取20只雄性C57BL/6小鼠随机分为对照组和熏烟组,每组各10只。分别暴露于过滤空气和香烟烟雾连续4周(2小时/次,2次/天,6天/周)。4周后获取小鼠肺组织,进行苏木精-伊红(HE)染色及全基因组甲基化捕获测序,筛选出差异甲基化区域(DMR)与相关的差异甲基化基因(DMG),并对DMG进行生物学过程(GO)和信号通路(KEGG)分析。结果HE染色显示香烟烟雾可以显著诱导小鼠的气道炎症。全基因组甲基化捕获测序共筛选出2569个DMR,包括1309个低甲基化DMR和1260个高甲基化DMR;进一步对应基因注释,得到2002个DMG,其中包含启动子甲基化改变的DMG共565个,GO分析显示这些DMG主要富集于细胞分化、细胞生长、代谢过程等,而KEGG分析显示这些DMG主要富集于Wnt、Hippo、Rap1等信号通路。结论甲基化修饰在香烟烟雾诱导的小鼠气道炎症中发挥重要作用,其机制可能是差异甲基化基因参与介导了多个与炎症反应相关的生物学过程及信号通路活性。