脂肪积聚肝恶性转化模型制备及其生物信息学分析

目的:制备非酒精性脂肪肝(nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)和诱导肝细胞恶性转化模型,观察基因表达谱动态变化.方法:雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠分别以高脂饲料喂饲制备非酒精性脂肪积聚,以含0.05％2-乙基氨基芴(2-fluorenylacetamide,2-FAA)高脂饲料喂饲诱发鼠肝细胞恶性转化,根据肝病理学苏木精-伊红(Hematoxylin&Eosin,HE)染色检查结果分为对照(normal control,NC)、NAFLD、肝细胞变性(hepatocyte degeneration,H-deg)、癌前(precanceraion,Pre-c)和癌变(liver cancer,LC)组,脂质以油红O染色行定量分析,从肝组织抽提RNA并合成cRNA、标记、杂交和扫描,利用基因芯片分析各组差异基因表达谱动态变化,对差异表达基因行基因本体论(gene ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)富集分析.结果:SD鼠摄入脂肪后,肝脂肪积聚与NC组比较,NAFLD组升高9倍(t=14.78,P<0.001)、H-deg组2.4倍(t=5.96,P<0.001)、Pre-c组2.3倍(t=8.37,P<0.001)和LC组8倍(t=11.97,P<0.001).与NC组比较全基因表达谱变化,差异表达基因NAFLD组163个,H-deg组934个,Pre-c组1452个,LC组1738个.生物学过程主要集中在细胞对刺激反应的代谢调节.肝细胞恶化转化中信号通路主要有固醇合成、P53、细胞周期信号通路,其中固醇合成通路Cyp51,Tm7sf2显著下调,Ccnb1和周期蛋白依赖性激酶1(cyclin-dependent kinases 1,CDK1)与P53通路和细胞周期相关.癌变相关标志甲胎蛋白(alpha-fetoprotein,AFP)、磷脂酰肌醇蛋白多糖-3(glypican-3,GPC-3)、CD44和Wnt3a等表达,在Pre-c组和LC组中明显上调.结论:脂肪积聚肝细胞恶性转化过程中,众多基因和信号通路参与癌变发生过程.