高糖状态下视网膜血管内皮细胞基因表达谱的RNA-Seq分析

目的 观察高糖状态下视网膜血管内皮细胞基因表达谱的RNA-Seq分析结果.方法 体外培养视网膜血管内皮细胞,取对数生长期细胞用于实验.将细胞分为对照组、高糖组,两组细胞分别采用5、25 mmol/L的葡萄糖持续培养48 h.应用RNA-Seq技术对两组细胞进行全转录组测序,获得生物学大数据,并在此基础上分析差异表达基因;通过GO功能、Pathway显著性富集分析对差异基因的功能及所在的信号通路进行解释说明.结果 对照组和高糖组之间共有449个差异表达基因.其中,上调基因297个,下调基因152个.差异基因功能涉及分子生物学过程调控以及细胞的能量代谢、蛋白合成等诸多方面,其中ITGB 1BP2、NCF1、UNC5C等与炎症的产生相关;AKR1 C4、ATP1A3、CHST5、LCTL等与细胞的能量代谢相关;DAB1、PRSS55等与蛋白合成相关;SMAD9、BMP4等与细胞外基质的代谢相关.GO功能显著性富集分析结果显示,差异基因的功能主要可以划分为生物学行为调控,细胞组分形成以及分子功能三大板块,主要集中表现在生物学过程部分的系统形成和调节多细胞有机体的形成等.Pathway显著性富集分析前20条具有明显差异的通路,发现差异表达比较明显的是转化生长因子-β(TGF-β)信号通路、补体通路等,色氨酸、丝氨酸、氰氨酸等与氨基酸代谢相关的通路也受到了影响.其中,白细胞抑制因子9、骨形成蛋白4通过TGF-β信号通路发挥作用.结论 高糖通过破坏视网膜血管内皮细胞的跨膜传导、细胞外基质代谢以及蛋白质的转录和翻译等,从而影响视网膜血管内皮细胞的功能.