局灶性皮質(zhì)發(fā)育不良基因表達(dá)及相關(guān)信號(hào)通路分析.pdf

1、【研究背景】
　　局灶性皮質(zhì)發(fā)育不良（Focalcorticaldysplasia,FCD）是一種大腦皮質(zhì)異常發(fā)育導(dǎo)致的病變，是兒童和成年藥物難治性癲癇的主要致病因素，其主要的病理學(xué)改變是大腦皮層分層紊亂，細(xì)胞結(jié)構(gòu)異常以及潛在的白質(zhì)異常。目前為止，F(xiàn)CD的致病機(jī)制尚不明確，有學(xué)者推測(cè)FCD的病理改變可能涉及到神經(jīng)元的異常遷移，神經(jīng)細(xì)胞的異常增殖、分化、凋亡和髓鞘的異常形成。已有研究發(fā)現(xiàn)FCD病理組織中一些參與細(xì)胞遷移，神經(jīng)細(xì)胞增殖

2、、分化和凋亡的相關(guān)信號(hào)通路蛋白異常表達(dá)，也有研究發(fā)現(xiàn)FCD病理組織中髓鞘化程度降低，有鞘神經(jīng)元數(shù)量減少。有學(xué)者提出神經(jīng)細(xì)胞增殖、分化和凋亡以及髓鞘形成相關(guān)信號(hào)通路的改變可能是FCD的致病機(jī)制；有研究表明，部分癲癇患者的中樞神經(jīng)系統(tǒng)和周?chē)窠?jīng)系統(tǒng)髓鞘形成異常，而癲癇在中樞神經(jīng)系統(tǒng)髓鞘異常疾病中的發(fā)生率很高，并且在戊四氮誘導(dǎo)的癲癇模型鼠中觀(guān)察到髓鞘受損，而在雙環(huán)己酮草酰二腙誘導(dǎo)產(chǎn)生的脫髓鞘模型鼠出現(xiàn)癲癇發(fā)作和海馬損傷，提示髓鞘的損傷和癲癇發(fā)

3、作存在一定的相關(guān)性。目前還尚未見(jiàn)有關(guān)FCD基因表達(dá)芯片研究的報(bào)道，基因表達(dá)芯片可整體探索FCD病理組織中的基因表達(dá)情況，為分析FCD潛在的致病機(jī)制提供參考。
　　【研究目的】
　　本研究通過(guò)檢測(cè)FCD病理組織中整體基因表達(dá)情況，分析候選基因參與FCD致病的可能信號(hào)通路，為研究FCD的致病機(jī)制提供一定的參考。
　　【方法】
　　收集經(jīng)病理鑒定為FCDI或FCDII型患者病變腦組織7例（5例FCDIIa，2例FCDI

4、b）及腦外傷患者非FCD病變腦組織4例，利用Affymetrix基因表達(dá)譜芯片分析FCD病理組和對(duì)照組之間存在表達(dá)差異的基因，RealtimePCR對(duì)基因芯片數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，WesternBlot在蛋白水平上分析差異表達(dá)基因在病理組和對(duì)照組中的表達(dá)情況，生物信息學(xué)分析候選基因參與的信號(hào)通路和生物學(xué)過(guò)程，分析FCD致病的可能機(jī)制。
　　【結(jié)果】
　　1、基因表達(dá)芯片分析表明，ENPP2（Ectonucleotidepyropho

5、sphatase/phosphodiesterase2）、ANLN（Anillin）、IP6K3（Inositolhexakisphosphatekinase3）、UGT8（UDPglycosyltransferase8）、AZGP1（zinc-alpha-2-glycoprotein）在3例FCD病理（2例FCDIIa，1例FCDIb）組織中表達(dá)下調(diào)，分別是對(duì)照組表達(dá)量的0.2871、0.1500、0.3189、0.2458、0.18

6、50倍；C21orF2、AU152162表達(dá)上調(diào)，分別是正常對(duì)照組表達(dá)量的1.9975、2.4899倍；RealtimePCR對(duì)基因表達(dá)芯片結(jié)果驗(yàn)證表明，ENPP2，ANLN，IP6K3，UGT8，AZGP1在病理組和對(duì)照組中的表達(dá)差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p值分別為0.013、0.008、0.001、0.035、0.007；t-test，n=3），C21orF2、RBM4表達(dá)差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p值分別為0.404、0.565；Wilco

7、xonranksumtest，n=3）。
　　2、擴(kuò)大樣本在其他4例FCD（3例FCDIIa，1例FCDIb）病理組織中，ENPP2、ANLN、IP6K3、UGT8、AZGP1表達(dá)較對(duì)照組明顯下調(diào)，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p值分別為0.020、0.048、0.014、0.033、0.001；ttest，n=4）。
　　3、WesternBlot分析表明，ENPP2，UGT8，AZGP1蛋白水平在FCD病理組織中均下調(diào)，IP6K3

8、蛋白水平在FCD組織和正常組織無(wú)差異，在對(duì)照組和FCD病理組大腦標(biāo)本中未檢測(cè)到ANLN蛋白的表達(dá)。
　　4、生物信息學(xué)分析表明，ENPP2通過(guò)產(chǎn)生溶血磷脂酸（lysophosphatidicacid，LPA）信號(hào)分子作用于G蛋白偶聯(lián)受體信號(hào)通路，參與神經(jīng)細(xì)胞遷移、增殖、凋亡以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育；UGT8編碼髓鞘合成的關(guān)鍵酶，AZGP1參與脂肪代謝。ENPP2，UGT8，AZGP1蛋白定位于細(xì)胞膜或者分泌到細(xì)胞外基質(zhì)，可能通過(guò)涉及