放射性肺损伤小鼠晚期转录水平特征性基因标志物的研究

作者：周兆明; 马思聪; 文磊; 成杰; 刘浩; 陈龙华; 周美娟; 周平坤; 蔡林波; 周成^*

来源：国际放射医学核医学杂志, 2019, (04): 340-348.

DOI：10.3760/cma.j.issn.1673-4114.2019.04.008

• X射线
• 放射治疗剂量
• 放射性肺损伤
• 转录组
• 生物标志物

目的 研究不同剂量X射线照射小鼠肺部后的差异基因并进行转录水平分析,探讨小鼠放射性肺损伤(RILI)潜在的基因标志物。方法 8周龄C57BL6雌性小鼠96只,X射线单次照射分为3组(12只/组)：对照组(未接受照射)、中等剂量组(MD组,10 Gy单次照射)、高剂量组(HD组,20 Gy单次照射),余60只分为5组进行X射线全肺野梯度剂量照射。采用全基因组表达芯片对小鼠肺组织进行RNA检测并生成基因表达矩阵,使用R语言软件包进行基因表达数据转换,对特征性基因标志物表达水平进行验证与数学建模,对HD组小鼠基因表达水平进行基因本体论生物学功能基因集富集分析。采用经典贝叶斯检验方法进行组间基因表达差异的比较,采用线性回归模型分析2组独立数据的关联程度(关联系数为R2)。结果 MD组和HD组小鼠照射后肺组织转录组学分析,共筛选出RILI差异表达基因539个,其中差异最显著的5个基因为Phlda3、Fgg、Kng1(上调基因)和Ptprb、Kit(下调基因)。梯度剂量X射线分次照射实验结果证实,3个上调基因均随X线剂量的增加而表达增强；2个下调基因则随剂量的上升而表达降低。上调基因的逻辑回归模型拟合程度较高(χ2=11.66,R2=0.88)；下调基因的表达值与剂量具有良好的相关性(R=?0.95,R2=0.89)。基因集富集分析结果显示,上调基因富集于p53信号通路、固有免疫反应等生物学过程,下调基因富集于细胞代谢、肺部发育等生物学过程。结论 上调基因Phlda3、Fgg、Kng1与下调基因Ptprb、Kit可作为客观反应RILI严重程度的潜在基因标志物,为日后开展临床与辐射防护相关应用奠定前临床基础。

• 单位
  上海交通大学医学院附属仁济医院; 广东三九脑科医院; 公共卫生学院; 南方医科大学; 南方医科大学南方医院