糖尿病视网膜病变患者转录组学初步研究

目的 利用转录组学技术研究有无糖尿病视网膜病变(DR)患者差异表达基因,寻找DR相关基因.设计 前瞻性比较性病例系列.研究对象 14例2型糖尿病(T2DM)患者,其中8例合并中度以上非增生性DR(NPDR)或增生性DR(PDR)的T2DM患者纳入DR组,6例不合并DR的T2DM患者纳入DM组.方法 采集每例患者外周血,分离白细胞,抽提总RNA,反转录为cDNA,构建转录组文库,Illumina HiSeqTM2000系统测序,对测序结果进行生物信息学分析.RT-qPCR检测外周血白细胞钙调蛋白1(CNN1)、溶血磷脂酸受体3(LPAR3)mRNA水平,验证转录组测序结果.以两组间差异基因表达量均数和中位数差异倍数上下调均≥2.0倍为标准筛选差异表达基因.主要指标 两组间差异表达基因,差异基因本体(GO)注释和富集、生化代谢与信号转导通路(Pathway)注释和富集、差异基因相互作用网络.两组间外周血白细胞CNN1、LPAR3的mRNA水平差异.结果 与DM组相比,DR组筛选出差异表达基因103个,其中上调41个,下调62个.下调最明显的为杀伤细胞免疫球蛋白样受体2DS1(KIR2DS1),上调最明显的为U105B小核仁RNA基因(RNU105B).GO富集分析显示在生物学过程(GO-P)、分子功能(GO-F)中显著富集的GO条目为细胞过程、单一生物过程、结合功能.谷胱甘肽S转移酶mu1(GSTM1)、早期生长应答1(EGR-1)、LPAR3、CNN1在以上条目均有富集.Pathway显著性富集分析显示,差异基因富集最多的为抗原处理和呈现、自然杀伤细胞介导的细胞毒性通路,KIR2S1均参与其中.差异基因相互作用网络分析示,差异表达基因中GAS1与多个基因之间存在相互作用.RT-qPCR结果显示,与DM组比较,DR组中的CNN1和LPAR3的mRNA含量均升高(P均＜0.05).结论 采用转录组学技术发现,DR组患者外周血白细胞存在多种差异表达基因,下调的基因中KIR2DS1、GSTM1、EGR-1、GAS1,上调的基因中RNUI05B、LPAR3、CNN1是否与DR的发生发展有关有待于进一步验证.