李艷青 王德輝
變應(yīng)性鼻炎患者外周血基因芯片檢測(cè)及差異表達(dá)基因研究
李艷青 王德輝
目的利用基因芯片研究變應(yīng)性鼻炎(AR)基因表達(dá)譜的改變,從基因水平深入探討AR的發(fā)病機(jī)制。方法應(yīng)用GeneChip Human Gene 1.0 ST Array檢測(cè)4例常年性AR與4例非AR患者外周血單個(gè)核細(xì)胞的基因表達(dá)譜,分析差異表達(dá)基因及其功能、信號(hào)通路,并選擇有顯著差異表達(dá)的部分基因進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)(qRT-PCR)驗(yàn)證。結(jié)果基因芯片篩選出差異表達(dá)基因2 347條,其功能主要與免疫應(yīng)答、炎癥反應(yīng)、免疫調(diào)控、基因轉(zhuǎn)錄、細(xì)胞代謝、抗體生成、細(xì)胞增殖、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、多種酶活性、膜受體結(jié)合活性、細(xì)胞結(jié)構(gòu)蛋白活性等有關(guān);對(duì)差異基因進(jìn)行功能與信號(hào)通路分析,證實(shí)細(xì)胞因子-細(xì)胞因子受體、JAK-STAT通路、SOCS系統(tǒng),在AR發(fā)生、發(fā)展過程中的相互作用和復(fù)雜變化。qRT-PCR測(cè)定差異表達(dá)基因IL-4R、SOCS、IL-33和TNFRSF的表達(dá)水平,與芯片試驗(yàn)結(jié)果一致。結(jié)論AR存在多基因表達(dá)調(diào)控的異常;對(duì)其功能及信號(hào)通路進(jìn)行分析,有助于從基因網(wǎng)絡(luò)揭示AR的病理生理機(jī)制;IL-33在AR發(fā)生、發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用,對(duì)其深入研究有可能為AR的臨床治療提供新的方向與靶點(diǎn)。(中國(guó)眼耳鼻喉科雜志,2014,14:76-82)
基因表達(dá)譜;變應(yīng)性鼻炎;功能;信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路;發(fā)病機(jī)制
變應(yīng)性鼻炎(allergic rhinitis,AR)是一種鼻黏膜變態(tài)反應(yīng)性疾病。近年來的遺傳學(xué)和流行病學(xué)研究表明,其發(fā)病受遺傳和環(huán)境因素的雙重影響,是一種多基因遺傳病。目前,尚未發(fā)現(xiàn)AR的特異性致病基因,某些相關(guān)基因可能在AR發(fā)生、發(fā)展過程中發(fā)揮著重要作用。
變態(tài)反應(yīng)的發(fā)生及發(fā)展是多環(huán)節(jié)、多步驟、復(fù)雜的免疫網(wǎng)絡(luò),受多條基因的調(diào)控。本研究應(yīng)用包含29 000條人類全長(zhǎng)基因的聚合酶鏈反應(yīng)(polymerase chain reaction,PCR)產(chǎn)物為靶基因制成寡聚核苷酸基因表達(dá)譜芯片(GeneChip?Human Gene 1.0 ST Array,Affymetrix),篩選常年性變應(yīng)性鼻炎(perennial AR,PAR)與非AR患者外周血單個(gè)核細(xì)胞(peripheral blood mononuclear cell,PBMC)中的差異表達(dá)基因,分析可能在AR發(fā)生、發(fā)展過程中起關(guān)鍵性調(diào)控作用的基因,從基因水平深入揭示AR的病理生理機(jī)制。
1.1 資料
1.1.1 PAR組(試驗(yàn)組):AR患者4例,其中男性2例、女性2例;年齡21~40歲,平均(29.8±8.2)歲。所選病例來自本院門診患者,符合中華醫(yī)學(xué)會(huì)制定的PAR診斷標(biāo)準(zhǔn)[1],皮膚點(diǎn)刺試驗(yàn)(skin prick test,SPT)顯示屋塵螨、粉塵螨均陽(yáng)性,評(píng)價(jià)結(jié)果為(+++),且塵螨特異性免疫球蛋白E(immunoglobubin E,IgE)檢測(cè)均為4級(jí)(CAP-RAST;Pharmacia-Diagnostics,F(xiàn)reiburg,Germany)。患者在取血前2周停用抗組胺藥、鼻用類固醇激素等抗過敏藥物。
1.1.2 非AR組(對(duì)照組):患者4例,其中男性2例、女性2例;年齡20~42歲,平均(30.0±10.3)歲。病例來自在本院行鼻內(nèi)鏡下鼻中隔偏曲矯正術(shù)、腦脊液漏修補(bǔ)術(shù),確定無AR及其他變應(yīng)性疾病、無炎性疾病者。
分別收集兩組患者外周靜脈血5 mL,濃度梯度離心法獲取PBMC。
1.2 基因芯片的制備、雜交 ①采用TRIzol法分別提取試驗(yàn)組和對(duì)照組PBMC中總RNA,用RNeasy Mini Kit(QIAGEN)純化,分光光度計(jì)和1%瓊脂糖凝膠電泳評(píng)價(jià)RNA的質(zhì)量和完整性;②First-cDNA第一鏈、第二鏈合成;③體外轉(zhuǎn)錄cRNA合成并純化;④2ndcycle cDNA合成、純化,2nd-cDNA片段化并標(biāo)記,然后進(jìn)行芯片雜交;⑤在Barcode洗脫工作站按照芯片類型,運(yùn)行洗脫程序。
1.3 掃描和分析 在Affymetrix Gene array Scanner 3000 7G掃描儀上,采用GCOS軟件(Affymetrix GeneChip Operating Software,version 1.4)進(jìn)行芯片掃描,R軟件包(R Foundation for Statistical Computing,R:2.13.2)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)分析。利用經(jīng)隨機(jī)方差模型修正后的T檢驗(yàn)[2-4](RVM-T test),計(jì)算試驗(yàn)組與對(duì)照組芯片探針的信號(hào)值在組間的顯著性水平(P值)和誤判率(false discovery rate,F(xiàn)DR),篩選出兩組間差異表達(dá)的探針,篩選標(biāo)準(zhǔn)為P值和FDR均<0.05。均值倍數(shù)(fold change)>1,認(rèn)為該基因表達(dá)上調(diào);fold change<1認(rèn)為該基因表達(dá)下調(diào)。
1.4 實(shí)時(shí)熒光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR) 由上海QIAGEN公司合成,顯著上調(diào)表達(dá)的基因IL-4R、SOCS1、IL-33,顯著下調(diào)表達(dá)基因TNFRSF及內(nèi)參β-actin基因的引物,將RNA反轉(zhuǎn)錄為cDNA(SuperScriptTMIII First-strand Synthesis Kit,Invitrogen),隨后將cDNA、SYBR Green PCR試劑盒(TaKaRa)、正向引物和反向引物加入PCR反應(yīng)的96孔板中,放于ABIPrism 7000序列檢測(cè)儀中。反應(yīng)條件:94℃預(yù)變性2.5 min,94℃變性15 s,56~60℃退火30 s,72℃延伸18 s,72℃5 min,進(jìn)行45個(gè)循環(huán)。mRNA數(shù)據(jù)用比較CT方法[5]得到,用2-ΔΔCT法計(jì)算兩組間差異基因表達(dá)的倍數(shù)。引物序列見表1。
2.1 基因芯片篩選結(jié)果 通過計(jì)算兩組芯片探針的P值和FDR,共篩選出差異表達(dá)基因2 347條,包括1 294條上調(diào)表達(dá)基因(圖1)和1 053條下調(diào)表達(dá)基因(圖2),其中部分差異表達(dá)顯著的基因是與炎性反應(yīng)、免疫應(yīng)答、免疫調(diào)控及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等密切相關(guān)的基因,如IL-1β(interleukin 1β)、IL-4R(interleukin 4 receptor)、SOCS1(suppressor of cytokine signaling1)、JAK3(Janase Kinase 3)、STAT3(signal transducer and activator of transcription 3)等基因的表達(dá)顯著上調(diào),TNFRSF1(tumor necrosis factor receptor superfamily,member 1)、IFNGR1(interferon gamma receptor 1)、IL10Rβ(interleukin 10 receptor,beta)等基因的表達(dá)則顯著下調(diào)。
2.2 qRT-PCR驗(yàn)證結(jié)果 在前期芯片試驗(yàn)基礎(chǔ)上,選擇呈顯著上調(diào)及下調(diào)表達(dá)的部分基因IL-4R、SOCS1、IL-33及TNFRSF,進(jìn)行qRT-PCR驗(yàn)證,結(jié)果證實(shí)上述基因的表達(dá)水平,與芯片試驗(yàn)一致:試驗(yàn)組PBMCs中IL-4RmRNA的表達(dá)較對(duì)照組顯著增高(P=0.031),SOCS1mRNA的表達(dá)亦明顯增高(P=0.003),TNFRSFmRNA的表達(dá)則顯著下調(diào)(P=0.022),均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)(圖3~6)。
2.3 差異基因功能的顯著性分析 Gene Ontology(GO)數(shù)據(jù)庫(kù)是基因本體聯(lián)合會(huì)所建立的數(shù)據(jù)庫(kù),用于描述基因產(chǎn)物的功能。在其基礎(chǔ)上,對(duì)兩組間篩選出的差異基因進(jìn)行功能注釋,得到基因參與的所有GO,而后利用Fisher精確檢驗(yàn)和卡方檢驗(yàn)[6-9]計(jì)算每個(gè)GO的顯著性水平P值和FDR,從而篩選出差異基因所體現(xiàn)的顯著性GO。顯著性篩選的標(biāo)準(zhǔn):P<0.05。
經(jīng)統(tǒng)計(jì),上調(diào)差異基因的顯著性功能有138項(xiàng),下調(diào)差異基因的顯著性功能有145項(xiàng),其中:與應(yīng)激有關(guān)的功能表現(xiàn)為顯著上調(diào)(如response to XXX),與免疫有關(guān)的功能顯著上調(diào)如GO:0032755(positive regulation of interleukin-6 production)、GO:0002326(B cell lineage commitment)、GO:0046641(positive regulation of alpha-beta T cell proliferation)等,與細(xì)胞增殖、代謝有關(guān)的功能(regulation of cell cycle、regulation of transcription、positive regulation of cell proliferation)以及JAK-STAT級(jí)聯(lián)反應(yīng)功能等均顯著上調(diào);與此同時(shí),與IL-10生成有關(guān)的功能則顯著下調(diào)(GO 0032733:positive regulation of IL-10 production)。部分功能見圖7。
2.4 差異基因參與的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的顯著性分析京都基因與基因組百科全書《Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG》是系統(tǒng)分析基因(及其編碼產(chǎn)物)間關(guān)系、基因功能、基因組信息的數(shù)據(jù)庫(kù),基因注釋和KEGG的生物通路分析有機(jī)結(jié)合可以快捷地了解基因的生物學(xué)功能[10],有助于研究者把基因及表達(dá)信息作為一個(gè)整體網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行研究。
基于KEGG數(shù)據(jù)庫(kù),對(duì)篩選出的差異基因利用
Fisher精確檢驗(yàn)和卡方檢驗(yàn)[11-13],把目標(biāo)基因參與的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路(簡(jiǎn)稱Pathway)進(jìn)行顯著性分析,按照P<0.05進(jìn)行篩選,得到顯著性的Pathway。其中,上調(diào)差異基因參與的顯著性信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路有53條,下調(diào)差異基因參與的顯著性信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路55條,一些與細(xì)胞因子、趨化因子、免疫功能、細(xì)胞增殖代謝、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等密切相關(guān)的Pathway處在了顯著上調(diào)的水平,如Cytokine-cytokine receptor interaction、Jak-STAT signaling pathway、Chemokine signaling pathway、cell cycle、MAPK signaling pathway等(圖8~9)。
AR是變態(tài)反應(yīng)性疾病的常見形式之一[14],發(fā)病率不斷增高,已成為國(guó)際關(guān)注的全球性疾病。在發(fā)達(dá)國(guó)家,約40%的兒童、10%~30%的成人被此病所困擾;預(yù)計(jì)在接下來的15年里,西方國(guó)家AR的發(fā)病率
將達(dá)到50%[15]。
AR是系統(tǒng)性炎癥反應(yīng)的鼻部表現(xiàn),有關(guān)AR基因表達(dá)譜的研究較多采用患者的鼻黏膜組織[16-23],以及鼻腔灌洗液[24]、CD4+T細(xì)胞[25]等,本研究則采用患者的外周血進(jìn)行芯片檢測(cè),旨在更多反映全身的炎癥反應(yīng)狀態(tài)。由于組織取材存在較大不均一性,取材部位不同可能導(dǎo)致標(biāo)本中細(xì)胞亞群的差異,從而會(huì)對(duì)芯片檢測(cè)結(jié)果造成重大影響——病變組織周圍特定的炎性細(xì)胞數(shù)量增加,可影響到用于微陣列研究的其他區(qū)域[26],而從全血分離得到的PBMC則極大地降低了這種影響。
與國(guó)內(nèi)外其他研究比較,本課題采用Affymetrix公司的GeneChip?Human Gene 1.0 ST Array是最精簡(jiǎn),同時(shí)也是最強(qiáng)有力的全轉(zhuǎn)錄組研究工具,具備常規(guī)芯片無法比擬的優(yōu)勢(shì),是全基因、全轉(zhuǎn)錄組水平的研究。通過檢測(cè)塵螨誘導(dǎo)的PAR患者PBMC中的基因表達(dá),篩選出了更多數(shù)量的差異基因,這些基因功能與免疫應(yīng)答、炎癥反應(yīng)、免疫調(diào)控、基因轉(zhuǎn)錄、細(xì)胞代謝、抗體生成、細(xì)胞增殖、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、多種酶活性、膜受體結(jié)合活性、細(xì)胞結(jié)構(gòu)蛋白活性等有關(guān),能夠更加全面反映AR的疾病狀態(tài),證實(shí)AR發(fā)病過程中存在多基因表達(dá)及調(diào)控改變的特征。此外,對(duì)芯片結(jié)果中呈顯著差異表達(dá)的部分基因進(jìn)行qRT-PCR驗(yàn)證,進(jìn)一步證實(shí)了芯片結(jié)果的準(zhǔn)確性與可重復(fù)性。
變態(tài)反應(yīng)性炎癥有多個(gè)炎性細(xì)胞參與,這些細(xì)胞間復(fù)雜的功能通過相互作用的基因網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)[27],因此,對(duì)AR發(fā)病機(jī)制的認(rèn)識(shí)應(yīng)針對(duì)整個(gè)基因網(wǎng)絡(luò)、基因間的功能聯(lián)系而非單個(gè)效應(yīng)因子,有助于形成新的治療策略。在本研究中,多個(gè)與AR發(fā)病密切相關(guān)的基因呈顯著差異表達(dá),按基因功能分類后發(fā)現(xiàn):多個(gè)致炎性細(xì)胞因子如IL-1β、IL-4R、IL-6、CSF1及多個(gè)趨化因子(CXCL2、CCL22、CCL1、CXCL5等)基因的表達(dá)明顯上調(diào),而抗炎性細(xì)胞因子如TGF-β、IFNGR1、IL-10RB等的表達(dá)則明顯下調(diào),從基因水平揭示AR發(fā)病與抗炎/致炎性介質(zhì)比例失調(diào)及其介導(dǎo)的Th1/Th2免疫反應(yīng)失衡密切相關(guān)。綜合差異基因功能與信號(hào)傳導(dǎo)通路的分析發(fā)現(xiàn),Cytokine-cytokine receptor interaction及其相關(guān)基因(IL-6、IL-13、IL-4R、IL-2R等)的表達(dá)顯著上調(diào),而細(xì)胞因子與相應(yīng)受體結(jié)合可導(dǎo)致信號(hào)傳導(dǎo)通路的活化,一方面激活JAK-STAT通路,使Jak-STAT signaling pathway及其所屬差異基因的表達(dá)(JAK3、STAT5A等)顯著上調(diào),進(jìn)而促使致炎性細(xì)胞因子表達(dá)增多;同時(shí),又可啟動(dòng)SOCS系統(tǒng),對(duì)JAK-STAT信號(hào)系統(tǒng)進(jìn)行負(fù)調(diào)節(jié),抑制相應(yīng)細(xì)胞因子的分泌釋放。綜上所述,本研究從基因、基因功能、信號(hào)通路方面證實(shí)細(xì)胞因子-細(xì)胞因子受體、JAK-STAT通路、SOCS系統(tǒng),在AR發(fā)生、發(fā)展過程中的相互作用和復(fù)雜變化,有助于從基因網(wǎng)絡(luò)水平進(jìn)一步揭示AR的病理生理機(jī)制。
進(jìn)行芯片表達(dá)譜試驗(yàn),是為了篩選出在樣本具有重要表達(dá)能力、能很好體現(xiàn)樣本差異實(shí)質(zhì)的目的基因。前期芯片試驗(yàn)結(jié)果顯示:IL-1β基因的表達(dá)顯著上調(diào),MAPK signaling pathway也顯著上調(diào);由于IL-1β能刺激IL-33前體的合成,因此我們推測(cè):AR患者PBMC中IL-33mRNA的表達(dá)也是異常增高的,之后的RTPCR結(jié)果證實(shí)了上述假設(shè)。IL-33是2005年新發(fā)現(xiàn)的IL-1細(xì)胞因子家族的成員之一,是一種前炎性細(xì)胞因子。研究證實(shí),IL-33與其受體結(jié)合引起MAPK、NF-κB等的活化,產(chǎn)生Th2型細(xì)胞因子(IL-4、IL-5和IL-13),從而誘導(dǎo)Th2型免疫反應(yīng);并增加血清IgE和IgA的水平,能介導(dǎo)肥大細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞等多種炎癥細(xì)胞的生物學(xué)效應(yīng)[28],可能參與AR等變應(yīng)性疾病的發(fā)病過程。目前,國(guó)內(nèi)外已逐漸開展IL-33在AR發(fā)病機(jī)制方面的研究,并取得了一定成果。如日本學(xué)者在2012年連續(xù)報(bào)道,首先發(fā)現(xiàn)AR患者的血清IL-33水平較正常人顯著增高[29],之后檢測(cè)AR小鼠鼻黏膜上皮細(xì)胞中IL-33蛋白的表達(dá),發(fā)現(xiàn)內(nèi)源性IL-33在AR發(fā)生及發(fā)展過程、炎癥狀態(tài)維持中有重要作用[30]。Asaka等[31]發(fā)現(xiàn),AR患者鼻腔分泌物中IL-33的水平顯著增高,并且與患者的鼻部過敏癥狀評(píng)分呈顯著相關(guān)。此外,Shiue等[32]研究發(fā)現(xiàn),針灸治療可顯著降低炎性因子IL-1R1的表達(dá),調(diào)節(jié)Th1/Th2免疫反應(yīng)間的平衡,同時(shí)可顯著改善患者的過敏癥狀。因此,本研究進(jìn)一步從基因水平揭示IL-33在AR發(fā)生、發(fā)展過程中的重要作用,對(duì)其深入研究有可能為AR的臨床治療提供新的方向與靶點(diǎn)。
[1]中華耳鼻咽喉頭頸外科雜志編委會(huì)鼻科組,中華醫(yī)學(xué)會(huì)耳鼻咽喉頭頸外科學(xué)分會(huì)鼻科學(xué)組.變應(yīng)性鼻炎診斷和治療指南(2009年,武夷山)[J].中華耳鼻咽喉頭頸外科雜志,2009,44(12):977-978.
[2]Wright GW,Simon RM.A random variance model for detection of differential gene expression in small microarray experiments[J].Bioinformatics,2003,19(18):2448-2455.
[3]Yang H,Crawford N,Lukes L,etal.Metastasis predictive signature profiles pre-exist in normal tissues[J].Clin Exp Metastasis,2005,22(7):593-603.
[4]Clarke R,Ressom HW,Wang A,et al.The properties of highdimensional data spaces:implications for exploring gene and protein expression data[J].Nat Rev Cancer,2008,8(1):37-49.
[5]Schmittgen TD,Livak KJ.Analyzing real-time PCR data by the comparative C(T)method[J].Nat Protoc,2008,3(6):1101-1108.
[6]Schlitt T,Palin K,Rung J,et al.From gene networks to gene function[J].Genome Res,2003,13:2568-2576.
[7]Ashburner M,Ball CA,Blake JA,etal.Gene ontology:tool for the unification of biology.The Gene Ontology Consortium[J].Nat genet,2000,25(1):25-29.
[8]DupuyD,Bertin N,Hidalgo CA,et al.Genome-scale analysis of in vivo spatiotemporal promoter activity in Caenorhabditis elegans[J].Nat Biotechnol,2007,25(6):663-668.
[9]Gene Ontology Consortium.The Gene Ontology(GO)project in 2006[J].Nucleic Acids Res,2006,34:322-326.
[10]Kanehisa M,Goto S,Kawashima S,et al.The KEGG resource for deciphering the genome.Nucleic Acids Res,2004,32:277-280.
[11]Draghici S,Khatri P,Tarca AL,et al.A systems biology approach for pathway level analysis[J].Genome Res,2007,17(10):1537-1545.
[12]Kanehisa M,Goto S,Kawashima S,et al.The KEGG resource for deciphering the genome[J].Nucleic Acids Res,2004,32:277-280.
[13]YiM,Horton JD,Cohen JC,et al.Whole Pathway Scope:a comprehensive pathway-based analysis tool for high-throughput data[J].BMC Bioinformatics,2006,7:30.
[14]Burns D.Management of patients with asthma and allergic rhinitis[J].Nurs Stand,2012,26(32):41-46.
[15]Steinsvaag SK.Allergic rhinitis:an updated overview[J].Curr Allergy Asthma Rep,2012,12(2):99-103.
[16]Benson M,Svensson PA,Carlsson B,et a1.DNA microarrays to study gene expression in allergic airways[J].Clin Exp Allergy,2002,32(2):301-308.
[17]Benson M,Carlsson B,Carlsson LM,et al.DNA microarray analysis of transforming growth factor-beta and releated transcripts in nasal biopsies from patients with allergic rhinitis[J].Cytokine,2002,18(1):20-25.
[18]Benson M,Carlsson B,Carlsson LM,et al.Increased expression of Vascular Endothelial Growth Factor-A in seasonal allergic rhinitis[J].Cytokine,2002,20(6):268-273.
[19]章如新,余少卿,應(yīng)康,等.變應(yīng)性鼻炎基因芯片檢測(cè)及其基因表達(dá)譜的研究[J].中華耳鼻咽喉科雜志,2002,37(3):165-168.
[20]余少卿,章如新,劉國(guó)鈞,等.趨化因子及其受體在變應(yīng)性鼻炎中基因表達(dá)的臨床研究[J].臨床耳鼻咽喉科雜志,2005,19(2):52-54.
[21]Zhang RX,Yu SQ,Jiang JZ,etal.Complementary DNA microarray analysis of chemokines and their receptors in allergic rhinitis[J].J Investig Allergol Clin Immunol,2007,17(5):329-336.
[22]薛金梅,趙長(zhǎng)青,趙海亮,等.季節(jié)性變應(yīng)性鼻炎及其合并哮喘患者的差異基因表達(dá)譜的研究[J].中華耳鼻咽喉頭頸外科雜志,2007,42(9):654-659.
[23]劉冰,吳建,趙舒薇,等.人類變應(yīng)性鼻炎基因表達(dá)譜的研究[J].中國(guó)耳鼻咽喉頭頸外科,2008,15(3):149-152.
[24]Benson M,Jansson L,Adner M,et al.Gene profiling reveals decreased expression ofuteroglobin and other anti-inflammatory genes in nasal fluid cells from patients with intermittent allergic rhinitis.Clin Exp Allergy,2005,35(4):473-478.
[25]Barren?s F,Andersson B,Cardell LO,et al.Gender differences in inflammatory proteins and pathways in seasonal allergic rhinitis[J].Cytokine,2008,42(3):325-329.
[26]Saito H,Abe J,Matsumoto K.Allergy-related genes inmicroarray:an update review[J].JAllergy Clin Immunol,2005,116(1):56-59.
[27]Bosco A,Mckenna KL,F(xiàn)irth MJ,et al.A network modeling approach to analysis of the Th2 memory responses underlying human atopic disease[J].J Immunol,2009,182(10):6011-6021.
[28]鄭瑞兵,吳峰.白介素33在支氣管哮喘發(fā)病機(jī)制中的作用[J].國(guó)際呼吸雜志,2012,32(1):51-54.
[29]Sakashita M,Yoshimoto T,Hirota T,et al.Association of serum interleukin-33 level and the interleukin-33 genetic variant with Japanese cedar pollinosis[J].Clin Exp Allergy,2008,38(12):1875-1881.
[30]Haenuki Y,Matsushita K,F(xiàn)utatsugi-Yumikura S,et al.A critical role of IL-33 in experimental allergic rhinitis[J].J Allergy Clin Immunol,2012,130(1):184-194.
[31]Asaka D,Yoshikawa M,Nakayama T,et al.Elevated levels of interleukin-33 in the nasal secretions of patientswith allergic rhinitis[J].Int Arch Allergy Immunol,2012,158(1):47-50.
[32]Shiue HS,Lee YS,Tsai CN,et al.DNA Microarray analysis of the effect on inflammation in patients treated with acupuncture for allergic rhinitis[J].JAltern Complement Med,2008,14(6):689-698.
(本文編輯 楊美琴)
試題1.答案:D。先天性眼黑變病(congenital ocular melanosis)是以表層鞏膜內(nèi)色素沉著斑和葡萄膜內(nèi)黑色素細(xì)胞增生為特征的一種先天性變病。本病容易伴發(fā)先天性青光眼、葡萄膜黑色素瘤、同側(cè)腦膜和中樞神經(jīng)細(xì)胞黑色素瘤。
試題2.答案:D。無脈絡(luò)膜癥為X染色體隱性遺傳疾病,在發(fā)病之初即可有眼底異常改變,主要為斑點(diǎn)狀色素沉著和局灶性RPE萎縮。男性發(fā)病,且為進(jìn)行性,女性為基因攜帶者,典型的眼底改變與年輕的男性患者相仿。但眼底病變?yōu)殪o止性,程度輕,且視力正常。
Study of the gene expression profiles in peripheral blood mononuclear cell of allergic rhinitis
LI Yan-qing,WANGDe-hui. Departmentof Otorhinolaryngology,Eye Ear Noseand Throat Hospital of Fudan University,Shanghai 200031,China
WANG De-hui,Email:wangdehuient@sina.com
ObjectiveTo discuss gene expression profiles in allergic rhinitis(AR)and to approach the mechanism of AR from gene level.MethodsGene DNA microarray(Afymetrix)was used to examine the gene expression in 4 perennial AR(PAR)peripheral blood mononuclear cell(PBMC)and 4 normal PBMC samples.The diferentially expressed genes were identified and subjected to quantitative real-time polymerase chain reaction.In addition,Gene ontology(GO)analysis and pathway analysiswere conducted.ResultsCompared with normal PBMCs,2 347 genes were found to be differentially expressed in AR samples.The differentially expressed genes were mostly involved in inflammatory response,immune response,immune regulation,signal transduction and cellmetabolism,etc.Go and pathway analysis demonstrated the profound interactions and changes of cytokine-cytokine receptor/JAK-STAT/SOCS.The expressions of IL-4R,SOCS,IL-33 and TNFRSF were consistent with microarray.ConclusionsMicroarray expression profile showed that the regulatory mechanisms of AR were abnormal.Identification of target genes and gene function could make a better understanding of pathogenesis of AR.More research on pre-inflammatory cytokine IL-33 will provide some new clues for treatment of AR.(Chin JOphthalmol and Otorhinolaryngol,2014,14:76-82)
Gene expression profile;Allergic rhinitis;Function;Signal transduction pathway;Pathogenesis
2013-03-11)
復(fù)旦大學(xué)附屬眼耳鼻喉科醫(yī)院耳鼻喉科 上海 200031
王德輝(Email:wangdehuient@sina.com)