慢性鼻窦炎伴鼻息肉鼻黏膜上皮细胞基因转录组分析

作者：蓝凤; 王麒淇; 张罗^*

来源：中华耳鼻咽喉头颈外科杂志, 2021, 56(10): 1066-1072.

DOI：10.3760/cma.j.cn115330-20210422-00219

• 慢性鼻窦炎伴鼻息肉
• 鼻黏膜上皮屏障
• 转录组

目的通过研究基因表达数据库(gene expression omnibus, GEO)中慢性鼻窦炎伴鼻息肉(CRSwNP)患者与对照组鼻黏膜上皮细胞差异表达基因并分析其功能, 寻找参与调控CRSwNP鼻黏膜上皮屏障功能损伤的关键基因。方法 2018年6月至2020年5月, 从可公开获得的GEO数据库下载编号为GSE107624(7例CRSwNP和7例对照)和GSE69093(13例CRSwNP和11例对照)的mRNA表达芯片数据, 对两个数据集进行联合分析, 筛选CRSwNP患者鼻黏膜上皮细胞差异表达基因, 并对差异基因进行相互作用网络、功能注释和参与调控通路分析, 根据基因注释结果筛选参与CRSwNP调控的重要基因。同期, 收集首都医科大学附属北京同仁医院耳鼻咽喉头颈外科CRSwNP患者鼻息肉组织(14例, 46.8±17.9岁)和鼻中隔偏曲患者的钩突黏膜组织(7例, 23.4±2.3岁)作为对照组, 对组织进行原代上皮细胞培养, 并提取RNA进行实时荧光定量聚合酶链反应(Q-PCR)检测, 对筛选出关键基因的mRNA表达水平进行验证。采用SPSS 22.0软件对数据进行统计学分析。结果 GSE107624数据库中CRSwNP患者与对照组上皮细胞中差异基因为3 856个, GSE69093数据库中为771个。在2个数据库中, CRSwNP患者鼻黏膜上皮细胞同时表达上调的基因共55个, 表达下调的基因共3个。对这58个基因进行GO基因功能注释分析发现SPTBN1、FNBP1L、VAPB、SNX1参与细胞黏附功能, MAP1B参与微管相关复合体构成;京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)通路富集分析发现BAMBI、SIAH1参与调节果蝇无翅/整合素(Wingless/Integrated, Wnt)通路, COL6A1、EIF4E参与调节磷脂酰肌醇3-激酶-丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(PI3K-AKT)通路;String蛋白相互作用网络分析发现微管相关蛋白1B(microtubule associated protein 1B, MAP1B)、VAMP相关蛋白B和C(VAMP associated protein B and C, VAPB)为核心功能蛋白。对筛选出差异倍数前3位基因(COL6A1、MAP1B和BAMBI)进行Q-PCR验证, MAP1B在CRSwNP患者鼻黏膜上皮细胞表达水平升高。结论 CRSwNP鼻黏膜上皮细胞中表达水平升高的MAP1B基因, 以及相关的Wnt、PI3K-AKT信号通路调控异常可能介导了CRSwNP鼻黏膜上皮细胞屏障功能障碍。

• 单位
  首都医科大学附属北京同仁医院; 中国医学科学院; 北京市耳鼻咽喉科研究所