结缔组织生长因子刺激后视网膜Müller细胞基因表达谱的转录组学分析及验证

作者：步绍翀; 张哲; 王琼; 洪亚茹; 李筱荣; 东莉洁^*

来源：中华眼底病杂志, 2020, 36(12).

• 结缔组织生长因子
• 转录组
• 骨形态发生蛋白质4
• Müller细胞

目的分析和验证结缔组织生长因子(CTGF)刺激对视网膜Müller细胞基因表达谱的影响。方法将体外培养的视网膜Müller细胞分为对照组、CTGF组。对照组细胞采用正常DMEM完全培养基培养;CTGF组细胞采用含有10 ng/ml CTGF的DMEM完全培养基持续培养24 h。收集处于对数生长期的细胞行细胞划痕实验, 对比分析两组细胞的细胞迁移率;应用HiSeq测序技术对两组细胞进行全转录组测序, 获得生物学大数据, 在此基础上分析差异表达的miRNA;通过基因注释(GO)功能显著性富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路显著性富集分析对差异miRNA的功能及信号通路进行分析。基于转录组数据筛选出两组间差异表达倍数位于前10名的基因, 分析其基因特征。采用实时荧光定量PCR (qRT-PCR)、Western blot和免疫荧光定性检测对骨形态发生蛋白4 (BMP4)的mRNA和蛋白表达进行验证。结果 CTGF组细胞迁移率较对照组明显升高, 差异有统计学意义(t=3.453, P=0.026 )。对照组与CTGF组之间共有325个差异表达基因, 其中上调者152个, 下调者173个。GO功能显著性富集分析结果显示, 差异miRNA的功能主要分为生物学过程、细胞成分和分子功能3类。KEGG通路显著性富集分析结果显示, 差异miRNA表达高度富集在神经系统间信号传递、细胞间黏附以及细胞因子与其受体相互作用等相关的通路。分析两组间差异表达倍数位于前10名的基因, 这些差异表达基因参与组织炎症反应及纤维化过程等不同的代谢通路及生物学过程。qRT-PCR、Western blot及免疫荧光定性检测结果显示, CTGF组细胞中BMP4 mRNA及蛋白表达均较对照组明显提高, 差异有统计学意义(t=39.490、10.110、5.470, P=0.004、0.001、0.006 )。结论 CTGF通过上调Müller细胞中BMP4的表达而促进细胞的增生和迁移导致组织纤维化并可诱导炎症反应。

• 单位
  天津医科大学眼科医院