溃疡性结肠炎与克罗恩病基因谱表达的差异

Abstract

目的: 探究溃疡性结肠炎(ulcerative colitis, UC)与克罗恩病(Crohn's disease, CD)两种肠道炎症疾病的发病机制, 为临床治疗时的给药选择提供参考.

方法: 收集UC肠上皮细胞, CD肠上皮细胞, 正常人肠上皮细胞, 将他们进行基因芯片分析, 从而拿到各自的基因表达谱. 通过线形回归模型软件包limma对不同组的芯片进行差异比较, 从而得到不同处理间的差异表达基因. 利用数据库Gene Otology对基因功能定位的分类, 通过cluster Profiler包进行GO聚类富集, 将这些差异表达的基因从细胞内组成、分子功能和生物进程三方面上进行聚类, 从而得到这些差异表达的基因对细胞的影响. 利用DAVID网站对差异表达的基因进行KEGG PATHWAY的聚类分析, 从而得到前UC与CD细胞发生改变的信号通路的异同之处.

结果: 通过差异分析, 得到了UC、CD和正常细胞差异表达基因比较. GO结果显示UC和CD两种疾病确实存在着显著的差异, KEGG通路分析UC与CD细胞通路的一个重要区别在于信号传导方面, 包括Cell adhesion molecules (CAMs)、ECM-receptor interaction、B cell receptor signaling pathway和Cytokine-cytokine receptor interaction.

结论: 两种疾病存在着上千个差异表达基因. 其次, 这两种疾病的细胞表现存在明显差异. 最后, 细胞内通路也存在差异, 尤其是代谢上存在差异, 因而可以通过代谢产物对这两种疾病以示区分. UC和CD这些分子水平上的差异, 为临床上对这两种疾病的确诊提供了很好的思路.

Keywords: 溃疡性结肠炎; 克罗恩病; 功能分析; 通路分析; 治疗

核心提示: 本文运用基因芯片技术, 探索溃疡性结肠炎(ulcerative colitis)和克罗恩病(Crohn's disease)在分子表现上的不同之处. 从GO生理进程的聚类上看, 这两种疾病的细胞表现存在着明显的差异. 因此, 这两种疾病绝不能混为一谈, 同时, 对症下药也显得尤为重要.