人脑动静脉畸形与散发性海绵状血管畸形差异表达基因的筛选及验证
目的:脑动静脉畸形和海绵状血管畸形是颅内血管畸形的两种主要类型,其发病机制至今不甚明确,虽同属于血管畸形,但两者在形态,病理学等方面有很大差异.以往许多研究揭示了多种血管生成相关基因或其产物存在异常表达.我们在前期的实验中使用基因芯片技术来分析两种畸形脑血管的基因表达谱,与正常脑血管的基因表达谱进行比较,结果发现两组畸形血管的基因表达同正常脑血管相比都存在显著性差异,其中海绵状血管瘤组差异性较大,动静脉畸形组差异较小.为进一步深入了解其分子机制,我们对基因芯片实验得出的差异表达基因做了进一步的筛选和分析,并使用实时逆转录聚合酶链反应(RealtimeRT-PCR)技术验证其中的一些基因.
方法:使用在线生物分子功能注释系统(MAS)以及检索查阅基因相关文献的办法对前期基因芯片实验得出的差异表达基因进行分析和筛选,进一步获取了一批较为有意义的差异表达基因.最终动静脉畸形组选择SPARC,VCAN为待验证基因,海绵状血管瘤组选择AKR1B1,WNT4,WNT7A,PTK2为待验证基因.分别收集7例脑动静脉畸形患者术后的畸形血管样本、6例散发性脑海绵状血管瘤患者的术后畸形血管样本为实验组.收集4例顽固性癫痫患者行部分脑叶切除术后显微分离血管样本作为对照组.分别提取组织中的总RNA,对筛选出的上述差异表达基因进行RealtimeRT-PCR验证,并与前期基因芯片实验结果进行比较,进一步分析.
结果:
一、使用在线生物分子功能注释系统(MAS)以及检索查阅基因功能相关文献的办法对前期基因芯片实验得出的差异表达基因做进一步分析和筛选后,我们获取了一批较为有意义的基因.其中动静脉畸形组有8个,表达上调的基因6个,表达下调的基因2个.散发性海绵状血管瘤组筛选出88个基因,表达上调的基因57个,表达下调的基因31个.动静脉畸形组所得差异表达基因数目较少,功能涉及细胞粘附分子、MAPK信号通路,细胞外基质受体相互作用等.海绵状血管瘤组所得差异表达基因数目较多,功能涉及MAPK信号通路,肌动蛋白细胞骨架的调控,细胞粘附分子,细胞外基质受体的相互作用,Wnt信号通路等.
二、RealtimeRT-PCR验证的差异表达基因结果显示:动静脉畸形组中SPARC,VCAN的表达同基因芯片实验结果一致.海绵状血管瘤组中AKR181,WNT7A,PTK2的表达同基因芯片实验一致,仅WNT4基因的表达与芯片实验不一致.
结论:脑动静脉畸形血管与正常对照血管相比,基因表达差异不甚明显,更趋同于正常血管.SPARC,VCAN的高表达可能与动静脉畸形的发生,发展存在密切联系.散发性脑海绵状血管畸形和正常对照血管的基因表达谱具有显著性差异,差异表达基因涉及多条分子信号通路.Akrlbl基因高表达,ptk2低表达可能在散发性海绵状血管瘤的发生,发展中起到了重要作用.参与Wnt信号通路的基因wnt7a,wnt4在海绵状血管瘤中表达的差异程度不甚明显.但意义重大,有待于进一步研究.
- 作者：
- 任书林
- 学位授予单位：
- 首都医科大学
- 专业名称：
- 外科学(神外)
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2012年
- 导师姓名：
- 孟国路
- 关键词：
- 脑动静脉畸形；散发性脑海绵状血管畸形；差异表达基因；筛选机制
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