【摘 要】
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目的运用转录组高通量测序技术（RNA-sequencing,RNA-seq）和染色质开放性测序技术（Assay for Targeting Accessible-Chromatin using high-throughput sequencing,ATAC-seq）,研究心肌肥大后基因表达谱以及染色质开放性的变化。方法将C57小鼠分为两组,通过分别腹腔注射血管紧张素Ⅱ（Angiotensin II
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目的运用转录组高通量测序技术（RNA-sequencing,RNA-seq）和染色质开放性测序技术（Assay for Targeting Accessible-Chromatin using high-throughput sequencing,ATAC-seq）,研究心肌肥大后基因表达谱以及染色质开放性的变化。方法将C57小鼠分为两组,通过分别腹腔注射血管紧张素Ⅱ（Angiotensin II,AngⅡ）和生理盐水,构建心肌肥大实验组和对照组,接着我们通过超声检测和免疫组化实验鉴定肥大模型构建成功,然后收集小鼠心肌组织分别进行两种不同的高通量测序（RNA-seq和ATAC-seq）,一方面,通过RNA-seq筛选出肥大发生后差异表达的基因,并对其中的部分特征基因进行qPCR验证;另一方面,通过ATAC-seq研究染色质开放性,分析ATAC-seq信号在不同顺式调控元件区域上的分布,并可视化分析肥大特征基因相应区域。结果（1）超声心动图的结果表明,与对照组相比,肥大组小鼠在左室舒张末期内径（the left ventricular end-diastolic diameter,LVIDd）、射血分数（ejection fraction,EF）和缩短分数（fraction shortening,FS）方面显著性下降;同时在舒张末左室后壁厚度（diastolic thickness of left ventricular posterior wall,LVPWd）和收缩末左室后壁厚度（left ventricular posterior wall thickness at end systole,LVPWs）方面显著性升高,而在室间隔舒张末厚度（interventricular septum thickness at end-diastole,IVSd）,室间隔收缩末厚度（interventricular septal thickness at end-systole,IVSs）和左心室收缩期内径（left ventricular end systolic diameter,LVIDs）方面分别升高和下降,但并不显著。（2）HE染色结果表明,对照组中心肌细胞为椭圆形,排列整齐,细胞核大小均一,心肌纤维排列整齐,而肥大组中心肌细胞体积增大,心肌纤维发生不同程度的增生,排列紊乱。（3）Masson染色结果表明,心肌细胞为红色,胶原为蓝色,对照组心肌间隙没有胶原增生;而肥大组心肌细胞间质纤维化并有胶原堆积。（4）差异表达基因GO分析结果表明,生物学进程分析主要富集到炎症反应、免疫反应、血管生成、心肌收缩、钙稳态等生物学功能;KEGG通路结果分析主要富集到PI3K-Akt通路、心肌肥大、钙离子信号通路、Rap1通路、c AMP通路、Ras通路、Foxo通路、AMPK通路、c GMP-PKG通路和MAPK通路等。（5）通过qPCR验证后,发现与肥大相关的特征基因表达量明显升高。（6）ATAC-seq peak数量在整体上主要位于基因间区域和内含子区域。与对照组相比,肥大组中基因的外显子、启动子和转录起始位点区域的peak量略微升高,重要的是,ATAC-seq信号在肥大相关基因转录起始位点附近区域有所增强,如Nppa,Nppb和Acta1。结论使用AngⅡ成功地构建心肌肥大模型,并通过RNA-seq、ATAC-seq、qPCR、免疫组化染色、超声心动图检测结果分析,我们得出了以下的结论:（1）小鼠在心肌肥大发生后,心肌的功能发生障碍并且纤维化。（2）与对照组相比,肥大组中16076个基因的表达发生显著变化,其中与心肌功能和心肌疾病相关的基因表达变化最为明显。（3）心肌肥大的发生导致一些与心肌功能相关基因的染色质开放性增强,并且基因表达水平上调;对于表达下调的基因,其染色质开放性受到抑制。本研究的结果为后期心肌肥大的研究提供了数据支持和理论基础。
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