矽肺大鼠差异表达基因的筛选与验证

目的 筛选矽肺大鼠肺组织与正常大鼠肺组织的差异表达基因,并对差异表达基因基质金属蛋白每-12(MMP-12)和组织蛋白酶E(Cathepsin E)进行鉴定,探讨其在矽肺发病中的作用.方法 将健康SD大鼠随机分为模型组(24只)和对照组(6只),采用非气管暴露法建立雄性SD大鼠矽肺模型,HE染色和VG染色进行肺组织病理观察.对染尘60d的大鼠肺组织,应用基因芯片筛选大鼠肺组织中的差异表达基因.选择明显上调的MMP-12和Cathepsin E基因,用反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)、免疫组织化学法及蛋白质印迹(Western blot)法进行鉴定.结果 从26 962个基因中共筛选出模型组和对照组的差异表达基因338个,其中上调基因267个,下调基因71个.经RT-PCR验证,染尘后30、60、90d时,模型组大鼠肺组织中MMP-12 mRNA表达的吸光度值分别为对照组的4.306、5.338、6.713倍,Cathepsin E分别为1.434、2.974、3.889倍.经免疫组织化学法验证,染尘后30、60、90 d时,模型组大鼠肺组织中MMP-12蛋白表达的平均吸光度值分别为对照组的1.435、1.746、2.069倍,Cathepsin E分别为1.372、1.663、2.103倍.经Western blot法验证,染尘后30、60、90d时,模型组大鼠肺组织中MMP-12蛋白表达的平均吸光度值分别为对照组的1.214、1.531、1.959倍,Cathepsin E分别为1.262、1.828、1.907倍.与对照组相比,模型组大鼠肺组织中MMP-12和Cathepsin E mRNA和蛋白表达量明显上调,差异均有统计学意义(P＜0.05).结论 应用基因芯片筛选出矽肺大鼠肺组织差异表达基因并得以验证,MMP-12和Cathepsin E可能通过降解肺泡壁基底膜及参与免疫应答等参与矽肺的发生发展过程.