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銀屑病的轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究進展

2017-04-22 來源:國際皮膚性病學(xué)雜志  標(biāo)簽: 掌上醫(yī)生 喝茶減肥 一天瘦一斤 安全減肥 cps聯(lián)盟 美容護膚
摘要:基因芯片技術(shù)因其高效、簡易等優(yōu)勢而被廣泛應(yīng)用,應(yīng)用的是核苷酸原位雜交技術(shù),將核苷酸通過各種技術(shù)手段按順序排列、固定于固體載體上,形成DNA分子點陣,與處理好的樣品進行雜交,從而獲得所測樣品的基因數(shù)量和序列信息。

  基因組學(xué)主要包括功能基因組學(xué)和結(jié)構(gòu)基因組學(xué)。轉(zhuǎn)錄組學(xué)則是功能基因組學(xué)中的重要部分,是指在整體水平研究某一個細(xì)胞中基因的全部轉(zhuǎn)錄本在種類、結(jié)構(gòu)、功能、和轉(zhuǎn)錄調(diào)控方面規(guī)律的科學(xué)。近年來已有越來越多的研究在轉(zhuǎn)錄組水平上探索其病理生理機制,用于轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究的方法主要是基因芯片技術(shù)、第二代測序技術(shù)。銀屑病是一種多基因遺傳相關(guān)的炎癥性皮膚病,銀屑病轉(zhuǎn)錄組學(xué)的研究也隨著轉(zhuǎn)錄組學(xué)的研究方法發(fā)展而不斷進步。

  一、基因芯片技術(shù)

  基因芯片技術(shù)因其高效、簡易等優(yōu)勢而被廣泛應(yīng)用,應(yīng)用的是核苷酸原位雜交技術(shù),將核苷酸通過各種技術(shù)手段按順序排列、固定于固體載體上,形成DNA分子點陣,與處理好的樣品進行雜交,從而獲得所測樣品的基因數(shù)量和序列信息。

  有研究采用基因芯片技術(shù)比較正常皮膚與銀屑病患者皮損、非皮損組織的miRNA表達。結(jié)果發(fā)現(xiàn),14個差異表達的miRNA,正常皮膚與銀屑病非皮損組織比較,存在表達差異的有11個;正常皮膚與銀屑病皮損組織比較,存在表達差異的有12個。研究發(fā)現(xiàn),銀屑病皮損表皮中miR-21表達量較正常皮膚高出2.8倍,銀屑病皮損真皮中其表達量較正常皮膚高出2.6倍,并通過抑制miR-21表達導(dǎo)致活化T細(xì)胞凋亡的比率增加,從而得出miR-21可以抑制活化T細(xì)胞的凋亡,其過度表達可能是導(dǎo)致T細(xì)胞介導(dǎo)銀屑病的發(fā)生。

  有作者通過定量RT-PCR得到miR-31主要在角質(zhì)形成細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、黑素細(xì)胞中表達,他們運用基因芯片對正常皮膚、銀屑病皮損和非皮損的miR-31表達進行比較。正常皮膚中miR-31低表達,且僅限于基底層細(xì)胞,相反,在銀屑病非皮損中較高表達,且在基底層和基底層以上細(xì)胞均出現(xiàn),銀屑病皮損中表達更高,且主要出現(xiàn)在基底層以上細(xì)胞。

  二、第二代測序技術(shù)

  與基因芯片技術(shù)相比,轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)(RNA-seq)可以檢測發(fā)現(xiàn)新序列,無需設(shè)計已知探針;靈敏度高,可以檢測低豐度目標(biāo)序列,并可以檢測重復(fù)序列,數(shù)字化信號使其用于較高的精確度,更廣泛的動態(tài)變化范圍,能夠同時檢測、定量正常和稀有轉(zhuǎn)錄本。

  有研究通過RNA-seq技術(shù)比較了銀屑病、扁平苔蘚、特應(yīng)性皮炎患者與健康人外周血T細(xì)胞的基因表達差異。在銀屑病組中發(fā)現(xiàn)上調(diào)表達基因131個,下調(diào)20個,經(jīng)過RT-PCR驗證,在銀屑病組中CD244和KLRC2下調(diào)表達,RPRD1B上調(diào)表達,與RNA-seq結(jié)果一致。雖然基因芯片技術(shù)是重要的技術(shù)手段,但只能發(fā)現(xiàn)部分差異表達基因,而RNA-seq能補充這些技術(shù)。

  三、兩種技術(shù)比較

  在兩種技術(shù)的研究中,發(fā)現(xiàn)了很多共同的差異表達基因。其中miR-21有較高的差異倍數(shù)。研究發(fā)現(xiàn),miR-21負(fù)調(diào)控轉(zhuǎn)錄激活p63,在健康對照與未經(jīng)治療的銀屑病患者樣本分析中得到miR-21與轉(zhuǎn)錄激活p63呈正相關(guān),與轉(zhuǎn)錄激活p63mRNA呈負(fù)相關(guān),而轉(zhuǎn)錄激活p63是皮膚穩(wěn)定的重要因子,與角質(zhì)形成細(xì)胞的分化增殖密切相關(guān),其可以直接結(jié)合且反式激活Dicer啟動子,從而調(diào)控Dicer的轉(zhuǎn)錄,促進表皮的分化分層。

  基因芯片技術(shù)相比,RNA-seq是一種更精確的轉(zhuǎn)錄組分析方法,其應(yīng)用具有革命性意義。但是RNA-seq也具有其特殊的局限性:組織特異性,不同組織類型測得的序列是不統(tǒng)一的;時間獨立性,在生命周期的不同時間測得的序列有所不同。轉(zhuǎn)錄組研究方法仍有待優(yōu)化。

  四、結(jié)語

  雖然銀屑病的確切病因尚不清楚,但普遍被認(rèn)為是一種與基因、免疫、環(huán)境相關(guān)的復(fù)雜疾病。通過全基因組關(guān)聯(lián)研究得知,很多基因已經(jīng)被證實與銀屑病的病因相關(guān)。整合了基因、環(huán)境和免疫因素的模型已經(jīng)建成。近年來,銀屑病的發(fā)病機制和治療方面進展較快。隨著轉(zhuǎn)錄組研究方法的不斷進步,轉(zhuǎn)錄組水平上的研究也越來越多,不斷發(fā)現(xiàn)新的轉(zhuǎn)錄本、差異表達基因,更好地了解銀屑病的發(fā)病機制、遺傳背景,為銀屑病的治療提供新的靶點。
 

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