强化铁营养对铁缺乏大鼠耳蜗膜性结构基因表达的影响

Effects of Fortified Iron Nutrition on Gene Expression in the Membranous Cochlea of Iron-Deficient Rats

孙爱华;田树昌;王秋莎;范静平;林顺涨;吴建;杨毓梅;王宝东;

1:第二军医大学长征医院耳鼻咽喉科

2:第二军医大学长征医院耳鼻咽喉科

3:南京医科大学附属常州第二人民医院高压氧科

4:第二军医大学长征医院耳鼻咽喉科

摘要
目的应用基因表达谱芯片研究强化铁营养对铁缺乏耳聋Wistar大鼠耳蜗膜性结构基因表达的影响。方法体重2845g、健康、无耳疾、ABR反应阈值正常的幼龄Wistar大鼠66只,随机分成正常对照组12只,标准饲料喂养12周;缺铁大鼠组54只,以缺铁饲料喂养法建立缺铁模型,饲养8周后,复制出至少有一耳ABR阈值改变≥15dB的大鼠共21只,再将该21只大鼠随机分成缺铁耳聋组11只,补铁治疗组10只,缺铁耳聋组继续喂以缺铁饲料4周,补铁治疗组喂以强化铁饲料4周。将包含了4096条的大鼠靶基因用点样仪点在特制玻片上制备成表达谱芯片,分别取缺铁耳聋组(与正常对照组比较)、强化铁治疗组(与缺铁耳聋组比较)的耳蜗膜性组织 mRNA,通过逆转录方法,将Cy3和Cy5两种荧光分别标记到两种组织的cDNA上,制成cDNA探针,并与表达谱芯片进行杂交及扫描。筛选出部分差异表达基因,另用RT-PCR验证。结果缺铁耳聋组与正常对照组比较:前者筛选出差异表达基因896条,其中上调基因447条,下调基因449条。肌动蛋白基因及其相关调节蛋白基因的表达发生了改变,其中肌动蛋白基因Arpc1b、Actc1、Actb、Acta1都表现为下调,肌动蛋白的抑制蛋白基因ProfilinII上调。细胞骨架蛋白Tubulin、Myosin和热休克蛋白(heat shock protein,HSP)下调。强化铁治疗组与缺铁耳聋组比较:前者筛选出差异表达基因355条,其中上调基因128条,下调基因227条。细胞骨架蛋白Tubulin、Myosin和热休克蛋白(HSP)上调,肌动蛋白基因表达没有发生明显改变。从中选取5条差异表达基因:BC072490(Ctsb)、CF111145(Actb)、NM013146(Cald1)、AB011679(Tubb5)、BC063175(ctsl),用RT-PCR验证,RT-PCR结果与基因芯片结果基本一致。结论铁缺乏通过影响耳蜗膜性结构中多种基因的表达,包括肌动蛋白基因及其相关调节蛋白基因的表达,从而导致感音神经性聋。强化铁营养可能通过调节机体的整体代谢而有助于改善听力,但对肌动蛋白基因表达没有明显影响。
关键词
铁缺乏;基因芯片;基因表达;听力损失;肌动蛋白
基金项目(Foundation):
国家自然科学基金资助项目(编号30472124)
作者
孙爱华;田树昌;王秋莎;范静平;林顺涨;吴建;杨毓梅;王宝东;
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