馬力天,白 楊,林 強(qiáng),蘇保偉,孟憲博,王景杰*

(1空軍軍醫(yī)大學(xué)第二附屬醫(yī)院消化內(nèi)科,西安 710038;2解放軍北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院神經(jīng)外科;*通訊作者,E-mail:jingjie@fmmu.edu.cn)

慢性應(yīng)激在功能性胃腸病癥狀的發(fā)生和發(fā)展中起重要作用。慢性避水應(yīng)激模型(chronic water avoidance stress,CWAS)是Sylvie Bradesi教授在2005年首次提出,該模型會(huì)出現(xiàn)持久的內(nèi)臟痛覺(jué)敏化(不低于1個(gè)月)、焦慮樣行為、糞便顆粒數(shù)增多以及結(jié)腸免疫系統(tǒng)的輕度激活[1]。腸易激綜合征(irritable bowel syndrome,IBS)是一種慢性的功能性胃腸病。全球有9%-23%的人常被該病困擾,并尋求醫(yī)治[2]。IBS的發(fā)生發(fā)展與慢性、持續(xù)、緊張的人類日常精神應(yīng)激事件息息相關(guān),且文獻(xiàn)表明IBS患者也伴有輕度焦慮和抑郁[3,4]。這些特征與CWAS符合得很好,因此,該模型常被用于研究IBS的內(nèi)臟痛覺(jué)敏化和腸道動(dòng)力異常。本研究通過(guò)慢性避水應(yīng)激法建立大鼠的CWAS模型,并利用OFT和AWR分別評(píng)價(jià)其焦慮樣行為和內(nèi)臟敏感性,之后采用轉(zhuǎn)錄組學(xué)測(cè)序探究其腰膨大處脊髓背角中基因表達(dá)的變化,為后續(xù)對(duì)慢性應(yīng)激的研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 動(dòng)物、主要儀器和試劑

SPF級(jí)健康雄性SD大鼠24只,體質(zhì)量180-220 g,由空軍軍醫(yī)大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。大鼠在實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行為期1周的適應(yīng)性飼養(yǎng),環(huán)境溫度22-26 ℃,濕度40%-60%,自由飲食,光照12 h/12 h明暗交替。所有的努力都是為了減少實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的數(shù)量和痛苦。過(guò)量使用2%的戊巴比妥鈉(40 mg/kg)安樂(lè)死動(dòng)物后進(jìn)行取材。本研究實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的使用及處置方法符合3R原則,實(shí)驗(yàn)開(kāi)展前經(jīng)過(guò)空軍軍醫(yī)大學(xué)動(dòng)物倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)。24只大鼠被隨機(jī)分成兩組:假模型組(sham組)和慢性避水應(yīng)激組(CWAS組),每組12只。

高通量轉(zhuǎn)錄組測(cè)序儀(Illumina),Qubit熒光計(jì)(Invitrogen,Q32866),微型旋渦混合儀(上海滬西,WH-3),臺(tái)式高速低溫離心機(jī)(Thermo,Thermo Scientific Sorvall Legend Micro 21R),PCR儀(Bio-rad,T100TMThermal Cycler),電泳儀(北京六一,DYY-11),生物電泳圖像分析系統(tǒng)(復(fù)日,FR-980A)。

Qubit RNA檢測(cè)試劑盒(Life,Q32855),Qubit DNA檢測(cè)試劑盒(Life,Q10212),Hieff NGSTMMaxUp Dual-mode mRNA Library Prep Kit for Illumina(YEASEN,12301ES96),Hieff NGS DNA Selection Beads(YEASEN,12601ES96)。

1.2 CWAS造模方法

根據(jù)文獻(xiàn)[5]所述,用亞克力板制作一透明塑料盒,長(zhǎng)寬高分別為45,25,25 cm。其中央有一平臺(tái),長(zhǎng)寬高分別為10,8,8 cm(見(jiàn)圖1)。實(shí)驗(yàn)時(shí),向盒中注入25 ℃的水,水面距臺(tái)面約1 cm。每日上午9點(diǎn)將大鼠輕輕放置于平臺(tái)上1 h,并持續(xù)10 d。對(duì)照組放置于不盛水的相同的塑料盒中,時(shí)間與CWAS相同。

圖1 自制的CWAS造模設(shè)備

1.3 曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)

曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)(open field test,OFT)由黑色有機(jī)玻璃組成,長(zhǎng)寬高分別為100,100,60 cm,中間50 cm×50 cm為中央?yún)^(qū)。提前24 h將大鼠飼養(yǎng)于行為室。實(shí)驗(yàn)時(shí),雙手輕輕將大鼠抱起置于中央?yún)^(qū),使用動(dòng)物追蹤系統(tǒng)(Shanghai Mobile Datum Information Technology)記錄大鼠活動(dòng)軌跡10 min。每只動(dòng)物檢測(cè)前,清理其中大小便并用70%的乙醇擦拭實(shí)驗(yàn)裝置,待酒精完全揮發(fā)后進(jìn)行下一次實(shí)驗(yàn)。采用中央?yún)^(qū)路程百分比、中央?yún)^(qū)活動(dòng)時(shí)間百分比來(lái)評(píng)價(jià)大鼠焦慮行為。

1.4 腹壁撤退反射

腹壁撤退反射(abdominal withdrawal reflex,AWR)是公認(rèn)的評(píng)價(jià)內(nèi)臟敏感性的方法。AWR通過(guò)擴(kuò)張腸道,觀察動(dòng)物腹部收縮的程度來(lái)評(píng)價(jià)動(dòng)物內(nèi)臟敏感性。利用血壓計(jì)、橡膠手套(中指段)、三通管和8F導(dǎo)尿管(沃德硅膠管)自制實(shí)驗(yàn)設(shè)備(見(jiàn)圖2)。實(shí)驗(yàn)前用乙醚輕微麻醉大鼠,并提前30 min將其置于亞克力材質(zhì)的自制有機(jī)玻璃盒中,使大鼠無(wú)法前后運(yùn)動(dòng)。氣囊每次進(jìn)入大鼠肛門(mén)的深度約為6 cm,并用膠布將尿管末端黏在大鼠尾根部,防止脫落。同一壓力擴(kuò)張時(shí)間約為20 s,每次擴(kuò)張的間隔時(shí)間為4 min。分別在20,40,60,80 mmHg四個(gè)壓力等級(jí)處觀察大鼠行為學(xué)反應(yīng),并按照以下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)分[6]:0分,大鼠對(duì)擴(kuò)張無(wú)任何反應(yīng);1分,大鼠出現(xiàn)輕微不適,偶爾扭動(dòng)頭部;2分,腹背部肌肉輕微收縮但未抬離地面;3分,肌肉強(qiáng)烈收縮并將腹部抬離地面;4分,呈弓形,并將腹部和會(huì)陰部抬離地面。每一壓力等級(jí)測(cè)量3次取平均值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。

圖2 自制的AWR測(cè)量?jī)x器

1.5 真核轉(zhuǎn)錄組RNA建庫(kù)、測(cè)序和分析

分別選取對(duì)照組和CWAS組各3只大鼠,安樂(lè)死后用脊髓吹出法[7]取出脊髓,并使用無(wú)RNA酶的手術(shù)器械小心取出腰膨大處的脊髓背角,置于凍存管內(nèi)并于液氮中速凍。首先利用Qubit RNA檢測(cè)試劑盒對(duì)總RNA精確定量并進(jìn)行mRNA純化和片段化。之后合成、純化雙鏈cDNA、末端修復(fù)/dA尾添加反應(yīng)、接頭連接,并進(jìn)行分選,用于文庫(kù)擴(kuò)增。最后用凝膠電泳進(jìn)行文庫(kù)質(zhì)檢,并進(jìn)行測(cè)序,測(cè)序后依次進(jìn)行樣本質(zhì)量控制、樣本相關(guān)性檢驗(yàn)、表達(dá)差異分析及差異基因功能富集分析,具體步驟如下。

①樣本質(zhì)量控制:高通量測(cè)序平臺(tái)(Illumina HiseqTM)測(cè)得的原始圖像數(shù)據(jù)文件經(jīng)CASAVA軟件堿基識(shí)別(base calling)分析轉(zhuǎn)化為原始測(cè)序序列(sequenced reads),稱為raw reads。raw reads中含有帶接頭的、低質(zhì)量的序列。為了保證信息分析質(zhì)量,必須對(duì)原始數(shù)據(jù)過(guò)濾,得到過(guò)濾后的數(shù)據(jù),使用數(shù)據(jù)過(guò)濾軟件(Trimmomatic)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

②樣本相關(guān)性檢驗(yàn):在本實(shí)驗(yàn)中,每組有3個(gè)生物學(xué)重復(fù),其目的一方面證明涉及的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)操作是可以重復(fù)的且變異不大,另一方面確保后續(xù)得到可靠的結(jié)果。在轉(zhuǎn)錄組學(xué)測(cè)序結(jié)果的分析中,為了使不同基因、不同實(shí)驗(yàn)之間的基因表達(dá)水平具有可比性,TPM(transcript per million)被引入用來(lái)估算基因表達(dá)水平。TPM同時(shí)考慮了測(cè)序深度、基因長(zhǎng)度以及樣本對(duì)reads計(jì)數(shù)的影響,常用于基因表達(dá)水平的估算。樣品間基因表達(dá)水平相關(guān)性是檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)可靠性和樣本選擇是否合理的重要指標(biāo)。采用Pearson相關(guān)系數(shù)表示樣本間基因表達(dá)的相關(guān)性,Pearson相關(guān)系數(shù)數(shù)越接近于1,表明相關(guān)性越強(qiáng)[8]。

③表達(dá)差異分析:對(duì)照組和CWAS組,每組有3個(gè)生物學(xué)重復(fù),我們采用R中的軟件包DESeq進(jìn)行分析。篩選條件設(shè)為:q<0.05(q值是校正后的P值,該值越小表示基因表達(dá)差異越顯著)且差異倍數(shù)|fold change|>2。

④差異基因功能富集分析:與基于基因表達(dá)差異分析不同,基因富集分析可以找出表達(dá)水平有差異的基因集。富集分析為基因集合的表達(dá)差異分析,能夠識(shí)別出生物現(xiàn)象最相關(guān)的生物學(xué)途徑。使用ClusterProfiler進(jìn)行功能富集分析,當(dāng)q(校正后的P值)小于0.05時(shí),認(rèn)為該功能存在顯著富集情況。我們采用GO(gene ontology)和KEGG(Kyoto encyclopedia of genes and genomes)兩種分析方法對(duì)差異基因進(jìn)行功能注釋,并繪制差異基因富集功能氣泡圖。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié)果

2.1 CWAS組大鼠的行為學(xué)變化

OFT結(jié)果提示,與對(duì)照組相比,CWAS組的中央?yún)^(qū)路程百分比和中央?yún)^(qū)活動(dòng)時(shí)間百分比均顯著低于對(duì)照組(P<0.01,見(jiàn)圖3)。

與對(duì)照組相比,*P<0.05,**P<0.01

2.2 CWAS組大鼠的內(nèi)臟敏感性增加

造模結(jié)束后,與對(duì)照組相比,CWAS組在20,40,60,80 mmHg壓力下的AWR評(píng)分顯著增加(P<0.05,見(jiàn)圖4)。

與對(duì)照組相比,*P<0.05

2.3 各樣本質(zhì)量控制后數(shù)據(jù)信息

使用數(shù)據(jù)過(guò)濾軟件(Trimmomatic)依次去除帶N堿基的序列、去除reads中的接頭序列和去除低質(zhì)堿基。各樣本質(zhì)量控制后數(shù)據(jù)信息見(jiàn)表1。

表1 各樣本質(zhì)量控制后數(shù)據(jù)信息

2.4 樣本相關(guān)性檢驗(yàn)結(jié)果

對(duì)不同樣品的基因表達(dá)圖譜進(jìn)行相關(guān)性分析,并制作成熱圖(見(jiàn)圖5),結(jié)果表明,生物學(xué)重復(fù)樣本間相關(guān)性較好,能夠進(jìn)行下一步統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。

顏色塊代表相關(guān)性指數(shù)值,顏色越灰表示樣本間相關(guān)性指數(shù)越低,顏色越黃則相關(guān)性指數(shù)越高

2.5 組間基因表達(dá)差異分析

與對(duì)照組相比,CWAS組有11個(gè)基因發(fā)生了上調(diào),基因表達(dá)差異分析結(jié)果見(jiàn)表2。我們選用散點(diǎn)圖將基因在兩組中測(cè)量值用點(diǎn)表示在坐標(biāo)系中,可以直觀地反映出兩個(gè)測(cè)量值之間的關(guān)系,結(jié)果見(jiàn)圖6。散點(diǎn)圖中,橫縱軸分別為兩組樣本log2TPM值,圖中每個(gè)點(diǎn)代表一個(gè)基因,越接近原點(diǎn)的點(diǎn)表達(dá)量越低。其中紅色表示上調(diào)基因,綠色表示下調(diào)基因,黑色表示非差異基因,上調(diào)/下調(diào)均是縱軸樣本相對(duì)于橫軸樣本。

表2 CWAS組中發(fā)生上調(diào)的基因

圖6 兩組間差異基因表達(dá)散點(diǎn)圖

2.6 差異基因功能富集分析

通過(guò)GO富集分析和KEGG富集分析,可以識(shí)別出生物現(xiàn)象最相關(guān)的生物學(xué)途徑。氣泡圖的縱軸表示功能注釋信息,橫軸表示功能對(duì)應(yīng)的富集指數(shù)(注釋到該功能的差異基因數(shù)目除以注釋到該功能的基因數(shù)目),q(校正后的P值)的大小用點(diǎn)的顏色表示,q越小則顏色越接近紅色。每個(gè)功能下包含的差異基因的多少用點(diǎn)的大小來(lái)表示。CWAS組與對(duì)照組相比,細(xì)胞質(zhì)部分的差異最大(校正后P<0.05,見(jiàn)圖7);CWAS組的PI3K-Akt、FoxO、NF-κB和破骨細(xì)胞分化相關(guān)信號(hào)通路被激活(見(jiàn)圖8)。

圖7 兩組間差異基因的GO富集分析

圖8 兩組間差異基因通路的KEGG富集分析

3 討論

一些與壓力相關(guān)的精神類疾病或者應(yīng)激常會(huì)導(dǎo)致內(nèi)臟痛,并常合并焦慮癥和抑郁癥,然而其具體機(jī)制仍有待闡明[9]。在嚙齒類動(dòng)物中,束縛應(yīng)激、避水應(yīng)激和母嬰分離常被用于研究應(yīng)激引起的內(nèi)臟敏化,有證據(jù)表明,長(zhǎng)期的應(yīng)激會(huì)促進(jìn)對(duì)疼痛的感知并使疼痛感覺(jué)通路更加敏感[10]。既往的研究表明,應(yīng)激誘導(dǎo)的內(nèi)臟痛與大腦內(nèi)DNA甲基化和組蛋白乙酰化模式改變有關(guān),從而導(dǎo)致傷害感受神經(jīng)遞質(zhì)表達(dá)增加[11]。然而,脊髓中內(nèi)臟痛覺(jué)敏化的機(jī)制需要進(jìn)一步研究。在本研究中,我們用轉(zhuǎn)錄組學(xué)測(cè)序分析了CWAS組與對(duì)照組之間脊髓背角腰膨大中基因表達(dá)的差異,并進(jìn)行了富集分析。結(jié)果提示,與對(duì)照組相比,CWAS組有11個(gè)基因表達(dá)顯著上調(diào),以下將分別進(jìn)行討論。

Retsat主要編碼視黃醇飽和酶,該酶催化全反式視黃醇雙鍵的飽和,導(dǎo)致生成二氫類視黃醇代謝物。除了主要參與維生素A的代謝之外,還可以調(diào)節(jié)細(xì)胞對(duì)氧化應(yīng)激的反應(yīng),是細(xì)胞對(duì)氧化應(yīng)激和活性氧(ROS)的主要調(diào)節(jié)劑,并在脂肪的形成和積累中發(fā)揮重要作用[12]。慢性不可預(yù)測(cè)的輕度應(yīng)激(chronic unpredictable mild stress,CUMS)會(huì)產(chǎn)生氧化應(yīng)激和炎癥相關(guān)的代謝改變,并最終引發(fā)許多慢性退行性疾病,例如心血管疾病、糖尿病和阿爾茲海默病[13]。慢性避水應(yīng)激會(huì)引起小鼠神經(jīng)系統(tǒng)炎癥[14]以及大鼠腸道黏膜炎癥[15]。Retsat在CWAS組中的上調(diào),可能是對(duì)CUMS響應(yīng)。

Sgk1基因編碼血清和糖皮質(zhì)激素調(diào)節(jié)蛋白激酶,是一種新的絲/蘇氨酸蛋白激酶,該酶在細(xì)胞應(yīng)激反應(yīng)中起重要作用。當(dāng)細(xì)胞受到糖皮質(zhì)激素、血清、IL-6、扭轉(zhuǎn)力刺激等,Sgk的轉(zhuǎn)錄水平會(huì)迅速升高[16]。升高的SGK1調(diào)節(jié)下游多個(gè)信號(hào)通路,抑制細(xì)胞凋亡,拮抗缺血再灌注所致的神經(jīng)細(xì)胞凋亡。此外,SGK1在抑郁癥患者和動(dòng)物體內(nèi)的表達(dá)水平明顯升高,可能與抑郁癥的發(fā)生有關(guān)[17,18]。SGK1與CWAS的直接聯(lián)系尚未有報(bào)道,我們推測(cè),SGK1可能與慢性避水應(yīng)激引起的大鼠的焦慮情緒有關(guān),可能也參與了CWAS引起的炎癥反應(yīng),這需要進(jìn)一步驗(yàn)證。

ZBTB16亦稱為早幼粒細(xì)胞白血病鋅指蛋白(PLZF),該蛋白除了調(diào)控細(xì)胞周期并參與細(xì)胞增殖、凋亡等過(guò)程外,還可被糖皮質(zhì)激素強(qiáng)烈誘導(dǎo),引起脂質(zhì)和胰島素水平的改變[19,20],并通過(guò)降低正常小鼠IRS1、Akt和FoxO1磷酸化來(lái)負(fù)調(diào)節(jié)胰島素信號(hào)通路[21]。下丘腦—垂體—腎上腺軸(HPA)的持續(xù)激活是慢性應(yīng)激的顯著特征之一[22],激活的HPA釋放皮質(zhì)醇,激活多種信號(hào)通路,并啟動(dòng)基因組事件,從而導(dǎo)致外周和中樞神經(jīng)系統(tǒng)生理發(fā)生長(zhǎng)期變化[23]。慢性避水應(yīng)激可能是通過(guò)激活HPA軸產(chǎn)生皮質(zhì)醇,并誘導(dǎo)ZBTB16的表達(dá)增加,參與了CWAS所致的內(nèi)臟敏化,并與神經(jīng)可塑性有關(guān)。

CDKN1A(Cyclin dependent kinase inhibitor 1A)編碼一種細(xì)胞周期蛋白依賴激酶抑制劑,是調(diào)控細(xì)胞周期的一個(gè)重要因子。P53嚴(yán)格調(diào)控該基因的表達(dá),通過(guò)該蛋白介導(dǎo)P53依賴細(xì)胞周期G1期停滯,以響應(yīng)各種應(yīng)激刺激。該基因還可在S期DNA復(fù)制和DNA損傷修復(fù)中起調(diào)節(jié)作用。流行病學(xué)研究表明,慢性心理應(yīng)激會(huì)促進(jìn)腫瘤發(fā)生,其可能的原因是慢性應(yīng)激激活HPA軸并釋放皮質(zhì)醇,誘導(dǎo)ZBTB16和SKG1的表達(dá)增加,進(jìn)而增加MDM2并降低P53的活性與功能[24]。P53功能的降低可能會(huì)使CDKN1A表達(dá)下降,細(xì)胞周期停滯變短,從而促進(jìn)腫瘤發(fā)生。

核因子kappa B(NF-κB)參與細(xì)胞對(duì)外界刺激的響應(yīng),在細(xì)胞的炎癥反應(yīng)和免疫應(yīng)答中起關(guān)鍵作用。NFKBIA是NF-κB復(fù)合物抑制蛋白IκB的編碼基因,可與NF-κB結(jié)合,并阻止其向核內(nèi)轉(zhuǎn)移。研究表明,CWAS組大鼠的回腸末端,NF-κB信號(hào)通路和炎癥因子的活化會(huì)介導(dǎo)低度黏膜炎癥[25]。NF-κB信號(hào)通路會(huì)引起促炎因子的表達(dá),促炎因子的表達(dá)又會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)NF-κB信號(hào)通路的活化,從而使腸道黏膜通透性增強(qiáng),導(dǎo)致腸易激綜合征[26]。NFKBIA在脊髓背角中的上調(diào),可能是對(duì)NF-κB信號(hào)通路活化的響應(yīng),其作用或許是抑制過(guò)度活化的NF-κB信號(hào)通路。我們推測(cè),在CWAS中,NF-κB信號(hào)通路的活化與抑制蛋白IκB表達(dá)的上調(diào)同時(shí)存在。

巨噬細(xì)胞加帽蛋白(CapG)屬于凝溶膠蛋白超家族之一,參與細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程并調(diào)控肌動(dòng)蛋白[27]。在神經(jīng)系統(tǒng)中,CapG可能會(huì)調(diào)控樹(shù)突棘的成熟[28]。已有研究證實(shí),慢性束縛應(yīng)激導(dǎo)致大腦的某些區(qū)域(如海馬)的樹(shù)突棘密度增加,并且糖皮質(zhì)激素也可以通過(guò)調(diào)節(jié)腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(BDNF)調(diào)控樹(shù)突棘的密度[29]。因此我們推測(cè),在CWAS中,CapG表達(dá)的增加可能與突觸的可塑性和內(nèi)臟敏化有關(guān)。

Apold1是在內(nèi)皮細(xì)胞中鑒定出的一種基因,可對(duì)不同刺激(包括缺血、細(xì)胞因子和壓力等)做出反應(yīng),該基因在血管內(nèi)皮中的缺失會(huì)增加凝血并促進(jìn)血栓形成[30]。最新的研究表明,Apold1作為一種炎癥標(biāo)志物可在精神分裂癥患者的海馬中增加,提示可能參與了神經(jīng)系統(tǒng)的炎癥反應(yīng)[31]。IBS除了腸道中的黏膜炎癥外,神經(jīng)炎癥常通過(guò)腦腸軸參與IBS的病理過(guò)程,從而導(dǎo)致神經(jīng)—內(nèi)分泌等一系列生理病理變化[32]。CWAS中的Apold1表達(dá)增加,可能是神經(jīng)系統(tǒng)炎癥所致。我們還需要更多的數(shù)據(jù)才能明確其功能。

3-磷酸甘油脫氫酶-1(Gpd1)和丙酮酸脫氫酶激酶-4(Pdk4)都與機(jī)體能量代謝有關(guān)。Gpd1的功能是催化磷酸二羥丙酮(DHAP)和α-磷酸甘油之間的轉(zhuǎn)化,與人體的肥胖有關(guān)并與體質(zhì)量指數(shù)(BMI)成正相關(guān)[33]。Pdk4是調(diào)節(jié)丙酮酸脫氫酶復(fù)合物(PDC)的關(guān)鍵酶,禁食和高脂飲食的刺激下,Pdk4在組織中的活性明顯增加,心臟中Pdk4的過(guò)度表達(dá)會(huì)導(dǎo)致脂肪酸利用率升高和碳水化合物消耗降低[34]。IBS患者可在多種因素的作用下發(fā)生水、糖和電解質(zhì)的代謝紊亂[35]。CWAS組中Gpd1和Pdk4的高表達(dá)可能與慢性應(yīng)激所致的代謝改變有關(guān),具體作用方式還需要進(jìn)一步研究。

結(jié)締組織生長(zhǎng)因子(CTGF)參與神經(jīng)系統(tǒng)的炎癥反應(yīng)或損傷修復(fù)過(guò)程。大鼠星形膠質(zhì)細(xì)胞分泌的CTGF可通過(guò)活化星形膠質(zhì)細(xì)胞中的ASK-p38/JNK-NF-κB/AP-1信號(hào)通路,以自分泌的方式激活星形膠質(zhì)細(xì)胞,并促進(jìn)星形膠質(zhì)細(xì)胞介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)[36]。CWAS組中CTGF表達(dá)顯著升高可能參與了神經(jīng)系統(tǒng)炎癥反應(yīng),其機(jī)制需要進(jìn)一步研究。

腫瘤壞死因子受體超家族成員11A(Tnfrsf11a)屬于腫瘤壞死因子及其受體超家族,編碼蛋白體核因子κB的受體激活劑(RANK)[37]。RANK是核因子κB受體活化因子配基(RANKL)唯一的受體,啟動(dòng)RANKL-RANK信號(hào)通路。該基因的突變會(huì)導(dǎo)致Paget骨病、擴(kuò)張性高磷血癥和家族膨脹性骨溶解[38]。研究表明,RANKL-RANK信號(hào)通路可通過(guò)小膠質(zhì)細(xì)胞中的Toll樣受體信號(hào)通路減輕小鼠缺血性腦病中的炎癥[39],并且,RANKL可以在發(fā)育過(guò)程中直接作用于神經(jīng)元的軸突,并抑制其生長(zhǎng)[40]。目前尚不清楚在CWAS中Tnfrsf11a的上調(diào)是否為機(jī)體對(duì)慢性應(yīng)激所致輕度炎癥的響應(yīng),還需要進(jìn)一步研究。

到目前為止,IBS仍然對(duì)人們?cè)斐蓸O大的困擾。隨著科學(xué)的發(fā)展,人們希望能找到新型的生物標(biāo)志物來(lái)幫助對(duì)IBS進(jìn)行診斷,并且更好地理解IBS的病理生理,尤其是在基因組、蛋白質(zhì)組和轉(zhuǎn)錄組等層面深入了解IBS的發(fā)病機(jī)制。我們?cè)诒狙芯恐?使用嚙齒類動(dòng)物的避水應(yīng)激模型模擬人類的IBS,通過(guò)轉(zhuǎn)錄組學(xué)的方法篩選出表達(dá)異常的基因,為進(jìn)一步研究提供參考。