转录组测序结合TMT蛋白质组学技术对脊髓损伤小鼠关键基因预测及相关病理机制研究

摘要

目的:通过转录组测序(RNA sequencing,RNA-Seq)和TMT蛋白质组学技术,筛选差异表达的基因及蛋白,探讨脊髓损伤后复杂的病理机制。方法:50只雌性C57BL/6小鼠随机分为假手术组、模型组,每组25只。采用钳夹法在腰1处制备小鼠脊髓损伤模型,14 d后进行取材。采用后肢运动功能评分(basso mouse scale,BMS)评估小鼠后肢运动功能变化;HE染色法观察脊髓损伤区病理形态学变化;RNA-Seq技术筛选差异基因;TMT蛋白组学分析筛选差异蛋白;结合2种测序技术筛选变化趋势吻合的mRNA和蛋白并进行生物信息学分析。结果:与假手术组相比,模型组中BMS评分明显降低(P<0.05);HE染色显示脊髓损伤区域结构疏松紊乱,出现空洞,细胞核固缩,炎性浸润严重,神经元坏死;RNA-Seq共筛选出565个差异mRNA,其中545个上调,20个下调,TMT蛋白组学共筛选出339个差异蛋白,其中278个上调,61个下调;2种测序的聚类热图显示2组样本的表达模式差异大;韦恩图分析获得83个趋势上调的mRNA或蛋白;蛋白互作(protein-protein interaction,PPI)网络分析获得11个核心靶点;GO富集分析显示分子功能或生物过程主要在免疫应答、溶酶体途径、细菌反应、液泡裂解等方面;KEGG富集通路主要在结核病变、溶酶体、吞噬小体途径等通路。结论:本研究筛选出的11个mRNA或蛋白可能是调控脊髓损伤病理过程的核心靶点,病理机制可能与免疫应答途径、溶酶体和吞噬小体等通路密切相关。