本文選題：熱性驚厥 + 基因芯片　； 參考：《武漢大學(xué)》2013年博士論文

【摘要】：目的：熱性驚厥(Febrile seizures, FS)是一種發(fā)生在嬰幼兒和兒童時(shí)期常見(jiàn)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)異常綜合癥。研究表明FS是一種多因素(離子通道、炎性介質(zhì)誘導(dǎo)等)調(diào)控的疾病。到目前為止,FS確切的發(fā)病機(jī)制尚不明確。本研究的主要目的是通過(guò)建立新的FS動(dòng)物模型,采用高通量基因組學(xué)技術(shù),篩選新的FS遺傳易感基因,對(duì)于闡釋FS的發(fā)病機(jī)制以及揭示其與癲癇的內(nèi)在聯(lián)系具有重要意義。 方法： (1)選取SPF級(jí)野生型21日齡SD大鼠,通過(guò)經(jīng)典的FS熱水浴模型,并結(jié)合人工定向選擇繁殖培育的篩選方法,建立一種新的FS動(dòng)物遺傳模型。 (2)選取兩種不同表型的FS模型鼠,分別通過(guò)熱水浴誘導(dǎo)驚厥和海人藻酸(Kainic acid, KA)誘導(dǎo)癲癇兩種不同的實(shí)驗(yàn)方法,記錄兩種不同表型的FS模型鼠腦電圖(EEG)變化并分析兩者之間的基礎(chǔ)大腦興奮性的改變。 (3)選取F3代兩種不同表型的FS模型鼠的海馬組織各3只,采用大鼠全基因組表達(dá)譜芯片技術(shù)篩選兩組之間的差異表達(dá)基因(P0.05,FC1.5),并利用數(shù)據(jù)庫(kù)檢索和功能注釋等生物信息學(xué)方法對(duì)表達(dá)譜芯片數(shù)據(jù)進(jìn)行深入挖掘和分析,以此來(lái)篩選差異基因功能分類(lèi)(Gene ontology, GO)和信號(hào)通路(Pathway)等信息。選取10個(gè)差異表達(dá)基因,采用實(shí)時(shí)定量PCR的方法對(duì)基因芯片數(shù)據(jù)的可靠性進(jìn)行驗(yàn)證。 (4)選取SPF級(jí)野生型21日齡雄性SD大鼠,通過(guò)側(cè)腦室分別注射Dipeptidyl Peptidase4(DPP4)抑制劑和生理鹽水并結(jié)合熱水浴誘導(dǎo)驚厥的方法,觀察并記錄各組大鼠腦電(EEG)發(fā)作情況。通過(guò)重亞硫酸鹽修飾(BSP)測(cè)序方法檢測(cè)FS敏感鼠和耐受鼠海馬組織二肽基肽酶Ⅳ(dipeptidyl peptidase-4, DPP4)基因序列甲基化水平的改變。 結(jié)果： (1)篩選獲得兩種不同表型的FS模型鼠,包括FS敏感鼠(低驚厥閾值)和FS耐受鼠(高驚厥閩值)。經(jīng)過(guò)43℃熱水浴處理后,FS敏感組大鼠的發(fā)病率隨著傳代次數(shù)的增加而逐漸的增加。經(jīng)過(guò)45℃熱水浴處理后,FS耐受組大鼠的發(fā)病率隨著傳代次數(shù)的增加而逐漸地降低。 (2)熱水浴誘導(dǎo)驚厥和KA誘導(dǎo)癲癇實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,FS敏感組大鼠比耐受組大鼠表現(xiàn)出更強(qiáng)的驚厥發(fā)作現(xiàn)象,表明兩種不同表型FS模型鼠的大腦基礎(chǔ)興奮性存在顯著差異。 (3)通過(guò)對(duì)兩種不同表型的FS模型鼠的表達(dá)譜芯片數(shù)據(jù)分析獲得了1140個(gè)差異表達(dá)基因,其中包括602個(gè)上調(diào)基因,538個(gè)下調(diào)基因,并獲得了差異顯著的GO功能分類(lèi)、信號(hào)通路(Pathway)。差異表達(dá)基因涉及到各種GO功能分類(lèi)和pathway,其中主要功能分類(lèi)包括cAMP生物合成途徑、神經(jīng)遞質(zhì)分泌、突觸傳遞負(fù)向調(diào)控、慢性炎癥,神經(jīng)受體配體相互作用。主要pathway包括類(lèi)固醇激素生物合成pathway、PPAR pathway、神經(jīng)活性的配體-受體相互作用pathway、藥物代謝細(xì)胞色素P450pathway,花生四烯酸代謝pathway等。 (4)通過(guò)對(duì)表達(dá)差異基因進(jìn)行深入的生物信息學(xué)分析得出差異基因間相互作用網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖,并對(duì)所有差異表達(dá)基因(p0.05,FC1.5)進(jìn)行共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)的分析,篩選出38個(gè)差異表達(dá)基因存在較強(qiáng)的共表達(dá)關(guān)系。同時(shí),選取10個(gè)差異表達(dá)基因,通過(guò)實(shí)時(shí)定量PCR的方法進(jìn)行驗(yàn)證,得出的表達(dá)差異倍數(shù)與基因芯片的結(jié)果一致,表明基因芯片數(shù)據(jù)的可靠性。 (5)動(dòng)物藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)證明DPP4抑制劑一磷酸西他列汀可有效抑制FS的發(fā)作,DPP4基因序列甲基化分析結(jié)果顯示FS敏感組大鼠海馬DPP4基因甲基化水平顯著低于FS耐受組大鼠。 結(jié)論：兩種不同表型FS模型鼠的建立提示表觀遺傳機(jī)制可能參與FS疾病的發(fā)生發(fā)展；大鼠海馬全基因組表達(dá)譜芯片分析結(jié)果提示免疫炎癥、離子通道、代謝等多種因素可能在FS發(fā)生發(fā)展中起到非常重要作用,為研究FS的發(fā)病機(jī)制提供了新方向和新靶點(diǎn)；DPP4抑制劑可有效抑制FS的發(fā)作,DPP4基因序列甲基化分析結(jié)果提示FS過(guò)程中DPP4基因表達(dá)可能受到DNA甲基化等表觀遺傳修飾的調(diào)控,提示DPP4可作為FS的候選易感基因值得進(jìn)一步研究；
[Abstract]:Objective : The febrile convulsion ( FS ) is a kind of abnormal syndrome of central nervous system which occurs in infants and children . The study shows that FS is a kind of disease with multiple factors ( ion channel , inflammatory mediator induction , etc . ) . So far , the exact pathogenesis of FS is unclear . The main aim of this study is to screen the new FS genetic susceptibility gene by establishing a new FS animal model . It is of great significance to explain the pathogenesis of FS and reveal its relationship with epilepsy .

Method :

( 1 ) A new type of FS animal genetic model was established by selecting SPF - class wild - type 21 - day - old SD rats by classical FS hot water bath model and combining with the screening method of artificial directional selective breeding .

( 2 ) Two different types of FS model mice were selected to induce seizures and kainic acid ( KA ) induced epilepsy by hot water bath .

( 3 ) The expression gene ( P0.05 , FC1 . 5 ) was selected from three different types of FS model mice with different phenotypes , and the data of gene chip data was analyzed by means of bioinformatics including database search and functional annotation . Ten differentially expressed genes were selected , and the reliability of gene chip data was verified by real - time quantitative PCR .

( 4 ) Male Sprague - Dawley rats with SPF grade wild type 21 days were selected to observe and record the changes of the methylation level of dipeptidylpeptidase 鈪，

本文編號(hào)：1970820