水牛PNPLA8基因编码区克隆、表达分析及催乳素对该基因的调节作用

为了探究磷脂酶patatin样域包含蛋白8(patatin-like phospholipase domain containing 8,PNPLA8)在水牛乳腺脂质代谢中的作用,试验根据GenBank中公布的奶牛PNPLA8基因序列(登录号:XM_005205444.4)设计引物,应用PCR扩增并克隆水牛PNPLA8基因编码区(CDS),应用生物信息学软件分析序列及蛋白质结构;抽提水牛不同组织及不同泌乳期乳腺组织RNA,利用实时荧光定量PCR检测PNPLA8基因在不同组织间和不同泌乳期的表达;利用不同浓度的催乳素处理水牛乳腺上皮细胞,通过定量检测催乳素对PNPLA8基因表达的影响。结果显示,水牛PNPLA8基因CDS长2355 bp,编码784个氨基酸,与牦牛、山羊等PNPLA8基因具有较高的同源性;PNPLA8基因在所检测的水牛11个组织中有不同水平的表达,在肺脏和乳腺中表达量相对较高,在脂肪和肌肉组织中表达量较低;在整个泌乳期内PNPLA8基因的表达呈现“低—高—低”趋势;催乳素处理水牛乳腺上皮细胞结果显示,随着催乳素浓度升高,PNPLA8基因表达量逐渐下降。本研究成功克隆了水牛PNPLA8基因,并发现PNPLA8基因是参与乳腺泌乳的一个功能基因,为进一步研究PNPLA8基因在水牛乳腺中的功能奠定基础。

应用“GSEA-WGCNA-验证”整合策略分析类风湿关节炎肝肾亏虚证的生物标志物研究

目的应用基因集富集分析(GSEA)和加权基因共表达网络分析(WGCNA)发现类风湿关节炎(RA)肝肾亏虚证的候选生物标志物,并进行临床验证,探讨RA肝肾亏虚证的生物学基础。方法临床收集RA肝肾亏虚证(3例)、7个非肝肾亏虚证(各3例)及健康志愿者(4名)的全血样本,开展转录组学测序。以健康志愿者为对照,筛选RA肝肾亏虚证的差异表达基因集进行富集分析和功能注释。以RA非肝肾亏虚证患者和健康志愿者为对照,对转录组表达谱开展GSEA和WGCNA联用挖掘,将获取的关键差异表达基因作为RA肝肾亏虚证的候选生物标志物。利用独立临床验证集样本(每组≥12例)对候选生物标志物的表达水平进行qPCR检测,采用受试者操作特征(ROC)曲线等评价其辨证效能。结果RA肝肾亏虚证的差异表达基因富集于“免疫-炎症”相关通路、细胞调控相关通路和代谢相关通路,同时,还参与肝肾发育和代谢等生物过程。转录组表达谱的GSEA富集结果表明,与非肝肾亏虚证组相比,肝肾亏虚证组的差异表达基因更明显地参与肝功能(脂质、血液)代谢调节,肾功能(水盐、激素)代谢调节和神经系统调节相关的作用通路。WGCNA分析使转录组表达谱的17010个基因被分为了19个特征模块,其中3个特征模块与肝肾亏虚证呈明显正相关(r>0.300,P<0.05),其生物功能以“免疫-炎症”调节为主。整合GSEA和WGCNA分析结果后,选取变异系数、作用通路和生物模块代表性均排名前50%的3个关键基因[花生四烯酸5-脂氧合酶(ALOX5)、含Patatin样磷脂酶结构域蛋白8(PNPLA8)及抗沉默功能1(ASF1A)]作为RA肝肾亏虚证的候选生物标志物。验证结果显示:ALOX5、PNPLA8和ASF1A的辨证敏感度分别为88.89%、100.00%和100.00%,特异度分别为84.51%、76.47%和78.69%,准确度分别为85.00%、79.49%和80.00%,精确度分别为88.89%、100.00%和100.00%,ROC曲线下面积值分别为0.860、0.910和0.900。结论应用“GSEA-WGCNA-验证”整合策略,发现了RA肝肾亏虚证的新型生物标志物,有助于提高RA核心证候临床精准化诊断的水平和证候客观化研究的深度。