细胞骨架相关基因在大鼠肝再生中表达模式分析

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1、细胞骨架相关基因在大鼠肝再生中表达模式分析【摘要】目的：在基因转录水平了解细胞骨架相关基因在大鼠肝再生中的作用.方法：采用搜集网站资料和查阅相关论文等方法获得上述基因，用RatGenome2302.0芯片检测它们在大鼠再生肝中的表达情况，用真、假手术比较方法确定肝再生相关基因.结果：初步证实249个参与细胞骨架结构和功能的基因与肝再生相关.其中，肝再生启动［部分肝切除（PH）后0.5~4h］、G0/G1过渡（PH后4~6h）、细胞增殖（PH后6~66h）、细胞分化和组织结构功能重建（PH后72~168h）等4个阶段起始表达的基因数为107,29,137和5，基因总表达的次数为209,113,

2、1063和326.表明相关基因主要在肝再生启动阶段起始表达，在不同阶段发挥作用.它们表达的相似性分为均上调、上调占优势、均下调、下调占优势、上调和下调相近等5类，涉及107,37,67,28和10个基因，它们共上调1118次，下调480次，分为40种表达模式.表明肝再生中细胞生理生化活动具有阶段性、多样性和复杂性.结论：肝再生早期和前期微丝形成相关基因表达增强，早期、前期和后期微管形成相关基因表达增强，早期、中期和后期中间纤维形成相关基因表达增强，前期核纤层形成相关基因表达增强.【关键词】部分肝切除；大鼠；Genome2302.0芯片；细胞骨架；基因；肝再生0引言　　肝脏有重要功能和再生能力

3、.部分肝切除（partialhepatectomy,PH）后，残肝细胞迅速进入细胞周期循环以补偿丢失的肝组织，该过程称为肝再生（liverregeneration,LR）［1］.通常，根据细胞的生理活动将肝再生分为启动（PH后0.5~4h）、G0/G1过渡（PH后4~6h）、细胞增殖（PH后6~66h）、细胞分化和组织结构功能重建（PH后72~168h）等4个阶段.根据时间进程分为早期（PH后0.5~4h）、前期（PH后6~12h）、中期（PH后16~66h）和后期（PH后72~168h）等4个时期，涉及细胞激活、去分化、增殖及调控、再分化、组织结构和功能重建等生理生化过程.研究表明，细胞骨

4、架在维持细胞形态、运动、基因表达、信息传递以及能量转换等方面具有重要作用.通常根据纤维粗细和结构将细胞骨架分为微丝(5~6nm)、微管(20~25nm)、中间纤维(7~11nm)和核纤层.微丝又称肌动蛋白纤维，由球形亚基装配成的α螺旋纤维组成.肌细胞中肌动蛋白成束排列构成肌原纤维,具有收缩功能［2］.在非肌细胞中微丝是一种动态结构,以不同的结构形式来适应细胞活动的需要.微管是α和β微管蛋白亚基二聚体组装成的中空管状结构,呈网状和束状分布,并能与其他蛋白共同组装成纺锤体、基粒、中心粒、纤毛、鞭毛、轴突、神经管等结构，在维持细胞形态、运输、染色体运动等活动中起重要作用［3］.中间纤维是α螺旋杆

5、状蛋白装配成的坚韧纤维，在维持细胞形态、微管装配和稳定中起重要作用，亦与细胞分化密切相关.在结构上核纤层与中间纤维有密切联系，核纤层与细胞核形态、结构和功能维持密切相关.为在基因转录水平了解参与大鼠细胞骨架结构和功能的基因在肝再生中的作用，我们用含485个细胞骨架相关基因的RatGenome2302.0芯片检测了大鼠2/3肝切除后基因表达情况，发现其中249个基因与肝再生相关［4］，在此基础上，进一步分析了它们在肝再生中表达动态、模式和作用.1材料和方法1.1材料实验用SD纯系大鼠由河南师范大学实验动物中心提供，体质量200~250g.将264只大鼠随机分组，每组6只.其中，22组施行部分肝

6、切除，22组行假手术.部分肝切除组用外科手术方法切除大鼠左叶肝和中叶肝，并于0.5,1,2,4,6,8,12,16,18,24,30,36,42,48,54,60,66,72,96,120,144和168h的相应恢复时间颈椎脱臼处死动物，接着切取右叶肝置4℃PBS中涮洗3次，然后从其中部取肝组织100~200mg，将同组的6只大鼠肝样混合［总肝量为(0.1~0.2g)×6=0.6~1.2g］，于-80℃保存备用.对照组材料为成年大鼠肝，取材方法同部分肝切除组.假手术组除不切除肝叶外，其他同部分肝切除组.实验中严格遵循中国动物保护法.1.2方法1.2.1总RNA提取与纯化总RNA提取按Invi

7、trogen公司的Trizol试剂盒操作指南进行.总RNA纯化按Qiagen公司的RNeasyMini试剂盒操作指南进行.在260/280nm波长下测定总RNA浓度和纯度.用琼脂糖凝胶电泳（180V,0.5h）检测总RNA质量，实验用样品总RNA的28S和18S亮度比例约为2∶1.1.2.2cDNA,cDNA的合成与纯化以T7(dT)24Primer作引物，取5μg总RNA作模板，通过SuperScript