LPS刺激白塞病相关葡萄膜炎患者外周血单核细胞转录组测序和细胞因子的研究

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目的:通过分析细菌脂多糖(LPS)刺激白塞病相关葡萄膜炎(BU)活动期患者、缓解期患者以及正常人的外周血单核细胞(PBMCs)转录组测序和细胞因子的差异,探讨差异基因的表达、功能及关键的生物学信息通路的变化,揭示BU的发病机制,为其治疗提供新的可能靶点。方法:选择2018年9月到2019年5月期间就诊于兰州大学第一医院的BU活动期患者10例,BU缓解期患者7例,并选取健康志愿者10例作为对照。每人抽取静脉血12ml并分离PBMCs,免疫荧光法鉴定分离的PBMCs。将分离的PBMCs分别植入12孔板和24孔板加入LPS(浓度均为1ug·m L-1)刺激培养。LPS刺激12 h后提取12孔板PBMCs的RNA,每组选取4例RNA质检RIN 7,28S:18S 1.8且RNA起始含量在0.1~1ug之间的样本,用Illumina Hiseq 2500进行转录组测序,通过基因功能富集(GO)、KEGG富集信号通路、基因共表达网络和蛋白互作网络等方法筛选出关键的差异表达基因。在LPS刺激0 h、3 h、6 h、12 h和24 h后分别收集24孔板内的细胞上清液,通过酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测IL-1、IL-6、TNF-α和IL-10的浓度。结果:(1)通过对BU活动期和正常人PBMCs转录组测序对比,发现了1226个差异基因,其中737个上调基因,489个下调基因;对BU活动期和缓解期PBMCs转录组测序对比,发现了1042个差异基因,其中517个上调基因,525个下调基因。对以上差异基因进行GO富集分析,发现显著富集的GO Terms主要集中在对脂多糖的反应、各种免疫反应、血小板活化、止血凝血过程、细胞因子和趋化因子的活动等。差异基因的显著信号通路主要包括自然杀伤细胞介导的细胞毒性、Fc-gamma受体信号通路、趋化因子及细胞因子介导的信号通路、JAK-STAT信号通路、NF-κB信号通路等。(2)通过差异基因共表达和蛋白互作网络分析,筛选出8个与BU发病相关的重要基因,NF-κB信号通路上的PLAU和PLAUR在BU活动期与正常人转录组测序对比中上调,在BU活动期与缓解期转录组测序对比中下调。(3)ELISA检测发现,BU活动期和缓解期PBMCs在接受LPS刺激时产生了一过性的低反应状态。结论:(1)通过GO和KEGG富集分析发现,BU的发病与Toll样受体信号通路和多条炎症及免疫通路相关;(2)通过差异基因共表达和蛋白互作网络分析,筛选出多个与BU发病相关的重要基因,为BU的治疗提供新的可能靶点;PLAU在BU中的作用值得进一步研究。(3)LPS刺激BU活动期和缓解期患者PBMCs出现一过性低反应可能与内毒素耐受有关。
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