职业性汞暴露人群血浆差异基因表达及生物信息学分析——基于专录组芯片的研究

摘要

目的：应用人类全基因组表达谱芯片分析,识别职业性汞暴露人群血浆差异基因表达谱,通过生物信息学的方法识别相关信号通路以及通过荧光定量PCR的方法验证差异基因. 方法：收集江苏省某水银温度计工厂和荧光灯工厂参加职业健康体检的工作人员生物样本和资料,将研究对象分为两组：高浓度汞暴露组(尿汞浓度＞35μg/g肌酐)、低浓度汞暴露组(尿汞浓度＜35μg/g肌酐).使用人全基因组表达谱芯片进行基因表达检测,筛选差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs).获得的DEGs提交至DAVID平台和Metascape平台进行基因功能聚类、通路和蛋白互作网络分析.为评估芯片表达谱数据的可靠性及生信分析的结果.对预测到的信号通路的关键差异基因进行荧光定量PCR实验验证. 结果：转录组芯片结果显示职业性汞暴露高暴露组和低暴露组之间共有269个DEGs,其中上调203个,下调66个.生物信息学分析显示,相较于低浓度暴露组,高浓度暴露组的DEGs注释在p53蛋白对DNA损伤反应的内在凋亡信号通路等30条GO条目以及蛋白水解酶复合体(Proteasome)信号通路等30条主要通路.蛋白互作网络分析结果显示,主要涉及PTEN信号通路.最后,在扩大样本中进行荧光定量PCR实验验证,结果显示NFE2L1、SOX6、RNF2三个基因确定存在差异表达,NFE2L1、SOX6、RNF2在PTEN通路和神经胶质细胞命运决定中发挥了重要作用. 结论：本研究的结果为汞的毒性作用机制尤其是神经系统毒性的探讨提供了一个新的视角.