大肠癌脾虚湿热证的代谢组学和转录组学研究

来源 :上海中医药大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiyouyou
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目的:运用代谢组学技术探究大肠癌脾虚湿热证患者血清差异代谢标志物,并查询差异代谢标志物涉及的代谢途径以及KEGG pathway中涉及的差异表达基因;利用二代测序技术,检测大肠癌脾虚湿热证患者的转录组学差异基因,并对差异基因的GO功能以及信号通路进行深入挖掘。  方法:(1)代谢组学研究:选取大肠癌脾虚湿热组12例、肝肾阴虚组16例和健康人组15例,利用GC-MS技术对血清样本进行检测,采用主成分分析(PCA)、偏最小二乘法判别分析(PLS-DA)以及正交偏最小二乘法(OPLS)等统计学方法筛选组间差异代谢峰,通过NIST质谱库查询组间差异代谢标志物,利用KEGG数据库查询代谢标志物所涉及的代谢途径以及KEGG pathway中涉及到的差异基因;(2)转录组学研究:选取大肠癌脾虚湿热组,肝肾阴虚组,无证可辨组,健康人组,每组各3例。分离血液样本抽提白细胞,利用二代测序技术进行建库测序,对数据进行生物信息学统计分析,利用SAS软件及聚类分析,查找大肠癌脾虚湿热证的差异表达基因,并对差异基因的GO功能和信号通路进行聚类分析。  结果:(1)代谢组学研究发现相对于健康人组,大肠癌组血清差异代谢物有8个,分别是甘露糖、尿酸、葡萄糖、缬氨酸、酪氨酸、肌醇、丝氨酸、赖氨酸;相对于健康人组,大肠癌脾虚湿热组血清差异代谢物有7个,分别是酪氨酸、尿酸、葡萄糖、甘露糖、丝氨酸、胆固醇、缬氨酸。相对于健康人组,大肠癌肝肾阴虚组血清差异代谢物有5个,分别是甘露糖、葡萄糖、尿酸、酪氨酸、半乳糖;(2)转录组学研究发现大肠癌脾虚湿热组存在与证型相关的差异表达基因有100条(差异倍数≧2),主要有MAPK7、PSAP、CD53、TMEM165、TMX1、PPM1M、HGS、C20orf111等;差异表达基因GO功能聚类分析结果显示,大肠癌脾虚湿热组的差异表达基因主要涉及刺激应答负调控、防御应答调控、炎症应答调控和细胞组织代谢过程等多功能的表达;差异基因pathway聚类分析结果显示,大肠癌脾虚湿热组差异表达基因主要涉及溶酶体、内吞作用、半乳糖代谢、黏着斑、肠道免疫系统IgA等信号通路。  结论:(1)大肠癌脾虚湿热证差异代谢物主要为氨基酸,氨基酸代谢异常是大肠癌脾虚湿热证主要代谢特征,其中差异代谢物质所涉及的差异表达基因主要有P53、c-Myc、PI3K、AKT、RAS等;(2)大肠癌脾虚湿热组存在与证型相关的差异表达基因有100条(差异倍数≧2),主要有MAPK7、PSAP、CD53、TMEM165、TMX1、PPM1M、HGS、C20orf111等;大肠癌脾虚湿热证差异表达基因主要涉及刺激应答负调控、防御应答调控、炎症应答调控和细胞组织代谢过程等多功能的表达;涉及的信号通路主要有溶酶体、内吞作用、半乳糖代谢、黏着斑、肠道免疫系统IgA等。
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