目的 比较四氯化碳(CCl 4 )和 3,5-二乙氧基羰基-1,4-二氢可力丁(DDC)两种肝毒性化学物诱导 的肝纤维化小鼠模型的转录组学差异,为使用肝纤维化小鼠模型的研究提供参考依据。
方法 分别采用 10% CCl 4 (2 mL/ kg)腹腔注射和 0.1% DDC 饮食喂养诱导小鼠肝纤维化模型。 造模 4 周后,检测血清 ALT、AST、TBil 水平; HE 染色观察肝内炎症浸润情况;天狼猩红染色观察肝胶原沉积情况;Jamall’s 法测定肝组织羟脯氨酸(Hyp)含量; ELISA 检测肝组织上清 TNF⁃α、IL⁃6 和 IL⁃1β 含量。 提取小鼠总 RNA 进行测序(RNA⁃Seq),使用 R 软件分析 2 种肝 纤维化模型的差异基因,并进行 GO 和 KEGG 富集分析,并验证差异显著的基因。
结果 与正常小鼠相比,CCl 4 染 毒小鼠和 DDC 饮食小鼠血清 ALT、AST、TBil 水平和肝组织 TNF⁃α、IL⁃6 和 IL⁃1β 含量显著升高,血清 Alb 水平下 降。 病理染色提示 CCl 4 染毒小鼠肝组织结构破坏,中央静脉周围大量肝细胞玻璃样变及坏死;DDC 饮食小鼠肝内 卟啉沉积,大量炎症细胞在汇管区和胆管周围浸润;两种模型小鼠肝内均有不同程度胶原沉积。 通过筛选条件(|logFC |>2 倍且 P<0.05)获得 CCl 4 染毒模型、DDC 饮食模型的差异基因分别为 1820、2373 个,其中上调基因分别 为 1302、1978 个,下调基因分别为 518、395 个。 GO 注释发现 2 种模型在分子功能(MF)、生物学过程(BP)、细胞成 分(CC)等方面具有重要功能,KEGG 分析发现 CCl 4 染毒模型、DDC 饮食模型分别激活 22、29 条信号通路,其中细 胞外基质受体的相互作用、细胞周期、蛋白的消化与吸收、焦点粘附、PI3K⁃Akt 等 16 条信号通路在 2 种模型中均显 著富集(P<0.05)。 聚类分析发现在 2 种模型中均明显下调基因包括 Mup11、Mup15、Mup17、Mup1 等,采用 RT⁃ qPCR 得以证实(P<0.05)。
结论 本研究报道了 CCl 4 染毒和 DDC 饮食两种肝纤维化模型的 RNA⁃Seq 转录组学特 点并进行比较,观察基因表达的场所、基因表达所调节的通路等方面,为后续肝纤维化的发病机制和治疗研究的动 物模型的选择提供参考依据。