磷酸三苯酯致大鼠肝脏代谢紊乱的生物信息学分析

作者：胡维; 王姝; 于海兵; **林^*

来源：环境与职业医学, 2020, 37(02): 111-120.

DOI：10.13213/j.cnki.jeom.2020.19501

• 磷酸三苯酯
• 生物信息学
• 代谢紊乱
• 昼夜节律
• Arntl基因

[背景]磷酸三苯酯(TPHP)是目前应用最广泛的有机磷酸酯类阻燃剂之一,已在多种环境介质中被检测到。由于该化合物的多重毒性,近年来TPHP的健康风险引起了广泛的关注。然而,有关TPHP暴露对肝脏代谢影响的研究较少。[目的]基于转录组测序数据,采用生物信息学方法探讨TPHP暴露对大鼠肝脏代谢紊乱的效应。[方法]基于基因表达数据库(GEO)获得基因表达谱数据集。采用主成分分析和层次聚类分析方法,依据不同剂量组的基因表达模式的相似程度将样本归类至对照组(0 mg·kg-1,含5个样本)、低剂量组(55.0、110.0、220.0 mg·kg-1,含9个样本)和高剂量组(441.0、881.0 mg·kg-1,含6个样本);利用R 3.5.3软件中limma包筛选差异表达基因(DEGs)。运用cluster Profiler包对DEGs进行基因本体(GO)、京都基因和基因组数据库(KEGG)富集分析。利用STRING网络数据库建立蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络,并运用Cytoscape 3.7.1软件的网络分析插件Cyto Hubba筛选中心基因。最后,运用cluster Profiler包对重要的中心基因进行基因集富集分析(GSEA)。[结果]与对照组相比,低剂量组DEGs共53个,其中表达上调的基因30个,表达下调的基因23个;而高剂量组DEGs共151个,其中表达上调的基因80个,表达下调的基因71个。GO和KEGG富集分析显示,两个剂量组与对照组的DEGs富集的功能相似,主要涉及昼夜节律、碳水化合物代谢、脂质代谢、氨基酸代谢、过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)信号通路等生物学途径。PPI网络分析和GSEA显示,Arntl基因是唯一一个在低、高剂量组PPI网络中都存在的中心基因,Arntl基因低表达、高表达组分别在6、19条通路上富集,并且其高表达富集于不饱和脂肪酸的生物合成、PPAR信号通路等生物学途径。[结论]TPHP可诱导大鼠肝脏中昼夜节律、碳水化合物、脂质和氨基酸代谢途径受到干扰。节律基因Arntl可能在TPHP暴露导致的肝脏代谢紊乱中发挥重要作用,并影响内分泌功能。

• 单位
  广东医科大学; 公共卫生学院