寻常型银屑病血热证/血瘀证患者DNA甲基化差异筛查及验证

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目的:本研究拟研究银屑病外周血单个核细胞(Peripheral blood mononuclear cell,PBMC)DNA甲基化表达谱的特征,分析银屑中医不同证型之间DNA甲基化表达谱的差异,为中医证候多样性提供给物质基础,进一步为中医银屑病的精准辩证提供科学依据。方法:收集35例受试者血液样本,包括银屑病血热证15例,血瘀证14例和正常对照6例,提取PBMC,通过DNA质检合格后,采用Illumina Human甲基化850k芯片对各组样本进行测序分析。筛选出差异甲基化位点,分析相关差异基因在染色质上的分布,按基因注释分类和Cp G岛注释分类筛选样本组间的差异甲基化区域,采用GO和KEGG对差异基因进行功能分析。最后通过spearman相关性分析筛选与银屑病疾病严重程度密切相关的差异基因,并通过RT-PCR和WB进行验证。结果:1.银屑病与正常对照者相比,共筛选出3023个差异甲基化位点,总体呈低甲基化趋势(77%)。在银屑病中差异基因位点在染色体上主要分布于chr X链,在基因组的分布主要位于转录起始位点,在Cp G区域主要分布于Cp G岛,并在以上区域均以低甲基化为主。银屑病血热证、血瘀证对比正常受试者关于上述的总体趋势基本一致。但在差异位点基因的功能性分析中却显示出了不同的类别,银屑病血热证主要涉及病毒、细菌感染、I型糖尿病、m TOR信号通路、胰岛素抵抗、炎性肠病(IBD)、昼夜节律以及AMPK信号通路,而银屑病血瘀证主要与NF-κB信号通路、泛素介导的蛋白水解、神经营养蛋白信号通路、Erb B信号通路、氨基酸的生物合成以及细菌侵袭上皮细胞相关。2.银屑病血瘀证与血热证相比,共筛选出232个差异甲基化位点,血热证与血瘀证相比呈现出更低的甲基化水平。差异基因位点在基因组中主要分布在基因体区域,在Cp G区域主要位于shelf区域。差异位点基因的GO功能分析显示,在生物学功能中主要与伤口愈合、GTPase活性、止血、趋化性和凝血有关。KEGG pathway结果显示相关位点的基因与甲状腺激素信号通路、RNA降解、肌动蛋白细胞骨架的调节、血小板活化、补体和凝血级联等通路关系密切。3.通过Spearman相关性分析共筛选出49个与银屑病PASI评分相关的Cp Gs位点,其中NUP93和ZNF835基因在银屑病血热证中与血瘀证相比呈现出更高的甲基化水平,RT-q PCR结果显示,NUP93和ZNF835的m RNA表达有升高的趋势(P>0.05),在蛋白水呈显著高表达(P<0.05)。结论:银屑病PBMC中DNA甲基化水平呈低甲基化趋势,并与多种炎症信号路通、代谢以及免疫类疾病相关。银屑病血热证与血瘀证之间展现出了不同的甲基化位点,总体而言,血热证的DNA甲基化水平与血瘀证相比更低,生物信息功能分析显示出两种证型之间的差异位点基因存在着不同的功能,揭示了银屑病中医不同证型之间的潜在作用机制。
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