HIV/AIDS湿热内蕴证转录组学研究
目的：本研究运用转录组学方法,以 HIV/AIDS 最常见的中医基本证候湿热内蕴证患者为研究对象,与同地区健康人作对照。提取受试者全血中的总 RNA,检测出HIV/AIDS湿热内蕴证差异mRNA和MicroRNA；使用温病经典方三仁汤颗粒剂加减进行药物干预进行反证的方法,运用定量 PCR技术确认HIV/AIDS湿热内蕴证的特异性 mRNA 和 MicroRNA,分析湿热内蕴证型相应的中药干预后使患者的部分异常变化向正常转归的基因,并对这些转归基因和相关通路进行深入分析, 检验HIV/AIDS湿热内蕴证的转录组学物质基础,探索HIV/AIDS湿热内蕴证形成的分子机制,构建HIV/AIDS湿热内蕴证分子网络,为HIV/AIDS中医证型客观化研究和疗效评价提供一定的依据。建立证候研究的转录组学技术平台,为从转录组学水平探讨中医证本质提供思路和方法。
方法：实验标本源自河南省某地区艾滋病湿热内蕴证患者和同地区的健康人对照,西医诊断标准采用国家卫生部2011年版《艾滋病诊疗指南》诊断标准。湿热内蕴证中医诊断标准采用本项目组前期国家级课题成果“HIV/AIDS 常见证候诊断量表”。使用博奥公司的DNA chips芯片,运用BRB-ArrayTools (Version 4.2)软件对各种基因芯片数据进行处理,应用单变量样品配对 T检验进行差异基因筛选,通过上、下调基因本体功能和信息通路,主要应用 DAVID Tools (http：//david.abcc.ncifcrf.gov/)在线分析,上下调基因相互作用分析,主要应用 STRING(http：//string.embl.de),及 BRB-ArrayTools 4.2 软件附带的转录因子和相关文献进行分析,聚类分析采用层积聚类,对每张芯片信号值 以genes 为中心,metric为centered correlation,linkage为average linkage,对样品和差异信号进行双向层积聚类。
结果：运用 BRB-ArrayTools (Version 4.2)软件对 HIV/AIDS 湿热内蕴证病人组和健康对照组的基因进行t检验分析,数据过滤为Percent of data missing or filtered out exceeds 50 % ,Percent of absent (i.e., Detection Call =A) data exceeds 50 %的标准下过滤：HIV/AIDS湿热内蕴证组和健康对照组相关分析：发现mRNA-MicroRNA 105对,73条靶基因,根据靶基因之间相互作用,组成 105 个节点,180 个边的相互关系图,HIV/AIDS 湿热内蕴证组和健康对照组miRNA 和 mRNA 关系：此 73 条靶基因主要参与对组织反应、调节增殖、凋亡等,有3条基因(FOS, CXCR4, CCL4)主要参与BIOCARTA Pertussis toxin-insensitive CCR5 Signaling in Macrophage信号通路。HIV/AIDS湿热内蕴证组病人治疗后表 达转归基因25个,涉及信号通路16个。主要参与细胞凋亡、炎症反应、免疫反应、代谢途径。通过聚类分析,基因表达谱可以显示治疗后与治疗前比较差异基因显著减少,具有向正常组转化的趋势,更好的显示出药物干预后基因的转归变化。
结论：
1 整合基因mRNA表达谱芯片和MicroRNA芯片技术建立了HIV/AIDS湿热内蕴证相关分子相互作用网络,研究了艾滋病湿热内蕴证分子机制。
2.湿热内蕴证患者进行三仁汤干预后,治疗前后的差异性基因转归趋向于正常对照组,提示三仁汤对艾滋病湿热内蕴证患者有一定的治疗作用。
3.湿热内蕴证组和健康组差异 MicroRNA与靶基因之间的关联性分析,得出相关联的73条靶基因主要参与对组织反应、调节增殖、凋亡等,有 3条基因(FOS, CXCR4, CCL4)主要参与BIOCARTA Pertussis toxin-insensitive CCR5 Signaling in Macrophage信号通路。
4.湿热内蕴证患者进行三仁汤干预后,有25条差异性基因向正常转归。涉及信号通路16个。转归基因主要具有酶活性、结合蛋白、加工修饰、信号转导、免疫应答等功能,参与糖代谢、脂代谢、蛋白质代谢、类固醇代谢、碳水化合物代谢途径、脂肪酸生物合成途径,并参与细胞凋亡等生物学过程。
本研究认为有必要以转录组学基点,在差异基因信息和变化规律、差异基因的筛选鉴定、表观遗传学及microRNA 调控的作用机制、转录调控相关的特定基因簇、蛋白质群、代谢标志物的转录组、蛋白质组及代谢组的比较和关联 4 个方面开展深入的交叉研究。这样不仅可以发现一些基因在 HIV/AIDS 湿热内蕴证中发挥的关键转录调控作用。还可阐明和该证型的相关基因调控的 microRNA 及其靶基因群建立的信号调控网络关系。以及多个基因交互调控通路的相互作用。从而发现和艾滋病相关中医证型易感性相关的特异基因,下一步进行和蛋白组学、代谢组学等系统生物学组学相关联的整体组学研究,争取在中医证候学研究上取得突破性的进展。
HIV/AIDS湿热内蕴证的发生、发展、转归过程中所涉及的关键信号转导通路中的关键分子的变化导致信号转导通路和基因调控网络的严重障碍,说明HIV/AIDS 湿热内蕴证在发病学上可能是建立在 HIV 病毒感染基础上的,引起的免疫缺陷、代谢障碍的一类复杂性疾病。这些结果、理论为揭示多基因遗传性HIV/AIDS 不同阶段发病过程的转录组学规律及其分子机制提供了实验和理论依据。
艾滋病;转录组学;中医证候;mRNA;microRNA
河南中医药大学;河南中医学院
硕士
中医临床基础
谢世平
2013
中文
2014-07-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）