基于mRNA测序筛选先天性膈疝大鼠模型肺PI3K/AKT/eNOS/VEGF的基因表达差异

作者：黄晓松; 靳茜雅; 谭诚; 蒋琴; 侯昉; 李瑶悦; 刘文英^*

来源：中华小儿外科杂志, 2023, 44(03).

• 疝, 横膈, 先天性
• mRNA测序
• 磷脂酰肌醇-3-激酶-蛋白激酶B途径
• 内皮型一氧化氮合酶
• 血管内皮生长因子

目的研究除草醚诱导的先天性膈疝大鼠模型的肺组织中磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B/内皮型一氧化氮合酶/血管内皮生长因子(PI3K/AKT/eNOS/VEGF)基因表达情况。方法制作先天性膈疝大鼠模型, 将10只SPF级雌性SD大鼠在怀孕9.5 d时通过随机数字表法分组, 分为对照组5只及膈疝组5只, 于孕21.5 d时解剖出胎鼠肺组织, 通过HE染色检测胎鼠肺组织发育情况;α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin, α-SMA)免疫荧光技术检测肺小动脉肌化程度;对照组与膈疝组各取3份胎鼠左肺组织样本行mRNA测序, 进行差异表达基因分析, 并对差异表达基因行KEGG功能富集分析;采用qRT-PCR技术检测两组胎鼠肺组织PI3K/AKT/eNOS/VEGF mRNA表达水平;采用酶联免疫吸附试验及一氧化氮(NO)试剂盒分别检测eNOS和NO生成量。结果本研究中, 对照组获取78只活胎, 膈疝组获取64只活胎, 膈疝组中37只胎鼠形成膈疝, 膈疝率57.8%(37/64);HE染色后膈疝组相较于对照组存在明显肺发育不全及血管重构;免疫荧光显示膈疝组α-SMA表达增高(P<0.01), 提示膈疝组胎鼠肺血管中膜厚度增厚且血管肌化水平增加。mRNA测序结果膈疝组与对照组相比, 差异基因有4 871个, 其中下调基因有3 741个, 上调基因有1 130个。这些差异基因主要富集于PI3K/AKT信号通路、MAPK信号通路、Rap1信号通路、cAMP信号通路、催产素信号通路、Apelin信号通路、松弛素(Relaxin)信号通路、环磷酸鸟苷(cGMP-PKG)信号通路等。qRT-PCR显示, 膈疝组与对照组相比PI3K/AKT/eNOS/VEGF均下调(P<0.05)。测定eNOS膈疝组浓度(8.720±0.729)ng/ml相比于对照组浓度(11.084±0.605)ng/ml降低;膈疝组NO浓度(2.811±0.213)μmol/gprot相比于对照组浓度(4.598±0.588)μmol/gprot降低, 差异均有统计学意义(P<0.01)。结论除草醚诱导的先天性膈疝大鼠模型肺组织中, PI3K/AKT/eNOS/VEGF基因表达下调以及NO生成减少, 肺血管重塑及新生血管减少可能与之相关。

• 单位
  电子科技大学; 四川省人民医院; 德阳市人民医院