马兜铃酸Ⅰ致肝、肾毒性的共性分子机制研究

目的 基于转录组学分析马兜铃酸Ⅰ(AAⅠ)致小鼠肝、肾损伤的共性分子机制.方法 雄性C57BL/6小鼠随机分为正常组(n=6)和模型组(n=9),模型组小鼠AAⅠ以20 mg/kg剂量腹腔注射,每天1次,连续5 d后处死.检测两组小鼠血清丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)、肌酐(SCr)、尿素氮(BUN)含量和肝、肾组织病理特点;取正常组与模型组各3个肝、肾组织,提取RNA进行高通量转录组测序,将基因表达量差异倍数(FC)≥2.0且P＜0.01定义为差异基因,分别筛选正常组肝、肾组织与模型组肝、肾组织的差异基因,再取肝、肾差异基因的交集,应用基因本体(GO)、京都基因与基因组百科全书(KEGG)数据库进行富集功能分析;通过蛋白互作网络分析找出关联基因最多的差异基因进行qRT-PCR验证.结果 与正常组比较,模型组血清ALT、AST活性及SCr、BUN含量明显升高,肝组织可见肝小叶结构紊乱、灶状坏死和轻度汇管区炎症,肾组织可观察到肾小球水肿、肾小球固缩以及肾小管上皮细胞坏死、脱落.转录组测序提示,肝、肾的共同差异基因为298个.对肝、肾共同差异基因进行GO和KEGG富集分析,发现小分子分解代谢、有机酸分解代谢、羧酸分解代谢、氧化还原酶活性、抗氧化活性、谷胱甘肽过氧化物酶活性等相关的GO分类呈显著富集;碳代谢、胰岛素抵抗、补体和凝血级联、NF-κb、JAK-STAT及PPAR信号通路等在KEGG通路中显著富集;蛋白互作网络分析及qRT-PCR验证提示,Stat3、Cdh1、Myc、Ugt2b38、Egr1等基因明显差异表达,与转录组结果一致.结论 转录组学揭示AAⅠ致肝、肾毒性的共性机制主要涉及补体和凝血级联、氧化还原过程、NF-κb、JAK-STAT信号通路等环节.后续需针对Stat3、Cdh1、Myc等基因进一步深入探讨AAⅠ的肝肾毒性机制.