两种肝毒性化学物诱导的肝纤维化小鼠模型转录组学的比较研究OA北大核心CSTPCD

目的比较四氯化碳(CCl_(4))和3,5-二乙氧基羰基-1,4-二氢可力丁(DDC)两种肝毒性化学物诱导的肝纤维化小鼠模型的转录组学差异,为使用肝纤维化小鼠模型的研究提供参考依据。方法分别采用10%CCl_(4)(2 mL/kg)腹腔注射和0.1%DDC饮食喂养诱导小鼠肝纤维化模型。造模4周后,检测血清ALT、AST、TBil水平;HE染色观察肝内炎症浸润情况;天狼猩红染色观察肝胶原沉积情况;Jamall’s法测定肝组织羟脯氨酸(Hyp)含量;ELISA检测肝组织上清TNF-α、IL-6和IL-1β含量。提取小鼠总RNA进行测序(RNA-Seq),使用R软件分析2种肝纤维化模型的差异基因,并进行GO和KEGG富集分析,并验证差异显著的基因。结果与正常小鼠相比,CCl_(4)染毒小鼠和DDC饮食小鼠血清ALT、AST、TBil水平和肝组织TNF-α、IL-6和IL-1β含量显著升高,血清Alb水平下降。病理染色提示CCl_(4)染毒小鼠肝组织结构破坏,中央静脉周围大量肝细胞玻璃样变及坏死;DDC饮食小鼠肝内卟啉沉积,大量炎症细胞在汇管区和胆管周围浸润;两种模型小鼠肝内均有不同程度胶原沉积。通过筛选条件(logFC>2倍且P<0.05)获得CCl_(4)染毒模型、DDC饮食模型的差异基因分别为1820、2373个,其中上调基因分别为1302、1978个,下调基因分别为518、395个。GO注释发现2种模型在分子功能(MF)、生物学过程(BP)、细胞成分(CC)等方面具有重要功能,KEGG分析发现CCl_(4)染毒模型、DDC饮食模型分别激活22、29条信号通路,其中细胞外基质受体的相互作用、细胞周期、蛋白的消化与吸收、焦点粘附、PI3K-Akt等16条信号通路在2种模型中均显著富集(P<0.05)。聚类分析发现在2种模型中均明显下调基因包括Mup11、Mup15、Mup17、Mup1等,采用RT-qPCR得以证实(P<0.05)。结论本研究报道了CCl_(4)染毒和DDC饮食两种肝纤维化模型的RNA-Seq转录组学特点并进行比较,观察基因表达的场所、基因表达所调节的通路等方面,为后续肝纤维化的发病机制和治疗研究的动物模型的选择提供参考依据。