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银屑病的转录组学研究进展

2017-04-22 来源:国际皮肤性病学杂志  标签: 掌上医生 喝茶减肥 一天瘦一斤 安全减肥 cps联盟 美容护肤
摘要:基因芯片技术因其高效、简易等优势而被广泛应用,应用的是核苷酸原位杂交技术,将核苷酸通过各种技术手段按顺序排列、固定于固体载体上,形成DNA分子点阵,与处理好的样品进行杂交,从而获得所测样品的基因数量和序列信息。

  基因组学主要包括功能基因组学和结构基因组学。转录组学则是功能基因组学中的重要部分,是指在整体水平研究某一个细胞中基因的全部转录本在种类、结构、功能、和转录调控方面规律的科学。近年来已有越来越多的研究在转录组水平上探索其病理生理机制,用于转录组学研究的方法主要是基因芯片技术、第二代测序技术。银屑病是一种多基因遗传相关的炎症性皮肤病,银屑病转录组学的研究也随着转录组学的研究方法发展而不断进步。

  一、基因芯片技术

  基因芯片技术因其高效、简易等优势而被广泛应用,应用的是核苷酸原位杂交技术,将核苷酸通过各种技术手段按顺序排列、固定于固体载体上,形成DNA分子点阵,与处理好的样品进行杂交,从而获得所测样品的基因数量和序列信息。

  有研究采用基因芯片技术比较正常皮肤与银屑病患者皮损、非皮损组织的miRNA表达。结果发现,14个差异表达的miRNA,正常皮肤与银屑病非皮损组织比较,存在表达差异的有11个;正常皮肤与银屑病皮损组织比较,存在表达差异的有12个。研究发现,银屑病皮损表皮中miR-21表达量较正常皮肤高出2.8倍,银屑病皮损真皮中其表达量较正常皮肤高出2.6倍,并通过抑制miR-21表达导致活化T细胞凋亡的比率增加,从而得出miR-21可以抑制活化T细胞的凋亡,其过度表达可能是导致T细胞介导银屑病的发生。

  有作者通过定量RT-PCR得到miR-31主要在角质形成细胞、成纤维细胞、黑素细胞中表达,他们运用基因芯片对正常皮肤、银屑病皮损和非皮损的miR-31表达进行比较。正常皮肤中miR-31低表达,且仅限于基底层细胞,相反,在银屑病非皮损中较高表达,且在基底层和基底层以上细胞均出现,银屑病皮损中表达更高,且主要出现在基底层以上细胞。

  二、第二代测序技术

  与基因芯片技术相比,转录组测序技术(RNA-seq)可以检测发现新序列,无需设计已知探针;灵敏度高,可以检测低丰度目标序列,并可以检测重复序列,数字化信号使其用于较高的精确度,更广泛的动态变化范围,能够同时检测、定量正常和稀有转录本。

  有研究通过RNA-seq技术比较了银屑病、扁平苔藓、特应性皮炎患者与健康人外周血T细胞的基因表达差异。在银屑病组中发现上调表达基因131个,下调20个,经过RT-PCR验证,在银屑病组中CD244和KLRC2下调表达,RPRD1B上调表达,与RNA-seq结果一致。虽然基因芯片技术是重要的技术手段,但只能发现部分差异表达基因,而RNA-seq能补充这些技术。

  三、两种技术比较

  在两种技术的研究中,发现了很多共同的差异表达基因。其中miR-21有较高的差异倍数。研究发现,miR-21负调控转录激活p63,在健康对照与未经治疗的银屑病患者样本分析中得到miR-21与转录激活p63呈正相关,与转录激活p63mRNA呈负相关,而转录激活p63是皮肤稳定的重要因子,与角质形成细胞的分化增殖密切相关,其可以直接结合且反式激活Dicer启动子,从而调控Dicer的转录,促进表皮的分化分层。

  基因芯片技术相比,RNA-seq是一种更精确的转录组分析方法,其应用具有革命性意义。但是RNA-seq也具有其特殊的局限性:组织特异性,不同组织类型测得的序列是不统一的;时间独立性,在生命周期的不同时间测得的序列有所不同。转录组研究方法仍有待优化。

  四、结语

  虽然银屑病的确切病因尚不清楚,但普遍被认为是一种与基因、免疫、环境相关的复杂疾病。通过全基因组关联研究得知,很多基因已经被证实与银屑病的病因相关。整合了基因、环境和免疫因素的模型已经建成。近年来,银屑病的发病机制和治疗方面进展较快。随着转录组研究方法的不断进步,转录组水平上的研究也越来越多,不断发现新的转录本、差异表达基因,更好地了解银屑病的发病机制、遗传背景,为银屑病的治疗提供新的靶点。
 

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