TRPV3基因突变导致表皮功能障碍和角质细胞异常分化的作用机制研究

作者：潘素跃; 陈东宇; 樊文龙; 胡敏; 王朴; 黄巧; 杨晓雨; 王红心; 何玉清^*

来源：国际遗传学杂志, 2023, 46(02).

• 局灶型掌跖角化症
• 差异表达基因
• 加权基因共表达网络分析

目的运用生物信息学方法筛选与瞬时感受器电位香草素受体亚家族3(transient receptor potential vanillin 3,TRPV3)突变密切相关的一组基因和信号通路, 探讨TRPV3突变对局灶型掌跖角化症和Olmsted综合征表皮功能和角质细胞增殖分化的影响。方法对转染TRPV3突变体的HEK293T细胞进行Sanger DNA测序。筛选与TRPV3突变相关的差异基因, 利用加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis, WGCNA)筛选与样本特征相关性最大的模块, 两者取交集后得到差异共表达基因, 并进行富集和功能注释。基于STRING数据库构建蛋白质相互作用网络, 利用多算法筛选出与TRPV3突变相关的关键基因。结果用野生型或TRPV3突变体转染HEK293T细胞24 h后, 发现各细胞系的活细胞数减少, 尤其是Gly573Cys、Gly573Ser和Trp692Gly。综合WGCNA和差异分析筛选得到共30个与TRPV3突变相关的差异共表达基因, 其中GO显示其主要富集在RNA聚合酶Ⅱ对转录的正调控和核酸模板转录的正调控等功能;京都基因与基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)通路分析发现主要富集在丝裂原活化蛋白激酶信号通路、TRP通道的炎症介质调节、细胞衰老和鞘脂代谢等途径。将CytoHubba 4种算法的结果进行交叉, 共鉴定出4个关键靶基因, 包括FOS、EGR1、ATF3、EGR2。结论本研究发现TRPV3突变抑制细胞活性, 与Olmsted综合征和局灶型掌跖角化病等皮肤角化性疾病密切相关, 并通过生物信息学方法筛选得到与TRPV3突变相关的差异共表达基因, 可为后续研究TRPV3突变引起相关疾病的发病机制和治疗提供参考依据。

• 单位
  广东医科大学; 公共卫生学院