基因表达谱分析非酒精性脂肪肝中细胞色素P450的作用

摘要

目的用二代转录组测序（RNA-seq）技术, 结合差异基因GO分析、KEGG富集分析, 探讨细胞色素（CY）P450在高脂饮食诱导的小鼠非酒精性脂肪性肝（NAFLD）中的作用。方法高脂饲料（D12492, 60%脂肪热量）喂养C57BL/6J小鼠16周构建NAFLD模型, 以低脂饲料（D12450B, 10%脂肪热量）为对照。实验结束后检测体质量、肝质量及肝脏组织中甘油三酯含量, 对肝组织行HE染色及RNA-Seq分析, 对差异表达基因进行GO分析、KEGG分析及相互作用网络分析。两样本均数比较采用t检验。结果与对照组相比, 模型组小鼠明显肥胖, 体质量和肝质量显著高于对照组[（41.41±6.01）g比（28.78±1.79）g, t = 6.04, P ＆ 0.01]和[（1.38±0.30）g比（1.08±0.10）g, t = 2.89, P ＆ 0.01];HE染色可见模型组小鼠肝脏发生严重脂肪变性, 伴少量炎症细胞浸润, 但未见明显的纤维化, 模型组肝脏甘油三酯含量显著增高[（0.64±0.01）mg/mg比（0.29±0.06）mg/mg, t = 10.11, P = 0.04]。RNA-seq结果显示高脂饮食导致367个基因差异表达, 211个下调, 156个上调, 其中CYP450基因有19个, 占差异表达基因的5%, 其中CYP2E1、CYP2C70、CYP3A11、CYP3A25、CYP2D26、CYP4A10、CYP17A1、CYP2B10、CYP2C38等参与氧化应激、类固醇激素代谢、脂肪酸代谢、花生四烯酸代谢, 以及过氧化物酶体增殖物激活受体信号通路等过程;相互作用网络分析预测发挥连接作用的基因有30个, CYP2E1、CYP2C70在其中发挥核心作用。RT-PCR方法对CYP450基因在组织中进行基因水平验证, 实验结果与测序结果一致。结论 CYP450通过参与氧化应激, 脂肪酸代谢、花生四烯酸代谢, 类固醇激素合成等多个途径影响脂质代谢, 与非酒精性脂肪肝发病进程密切相关。