基于RNA测序分析不同低氧暴露模式对大鼠胫骨前肌差异基因表达的影响

目的 筛选慢性间歇低氧暴露和急性低氧暴露对大鼠胫骨前肌差异表达基因及其相关通路分析.方法 SD大鼠24只,分为常氧对照组(C组)、慢性间歇低氧组(IH组,氧浓度为12.4％,每天8 h,共4周)和急性低氧组(AH组,氧浓度为12.4％,每天24 h,共3 d).干预后,测试抓力和瘦体重,取胫骨前肌(TA)进行HE染色后,再统计肌纤维横截面积(FCSA),Western Blot法测试Atrogin-1和MuRF1的蛋白相对含量,并提取大鼠TA总RNA进行测序,筛选其差异基因,并分析相关的生物过程(BP)和通路(pathway).结果 (1)干预期间各时间点IH组体重低于C组,AH组体重持续下降;干预后,AH组瘦体重和相对抓力显著低于C组(P<0.05).(2)IH组和AH组肌纤维形态出现损伤,且IH组更加明显,而各组TA的FCSA无显著差异.(3)IH组TA中Atrogin-1和MuRF1含量显著均高于C组,AH组中MuRF1含量显著高于C组(P<0.05).(4)筛选差异基因发现,在AH/C组上调而在IH/C组下调的差异基因为慢肌结构相关基因.GO和KEGG分析可知,IH/C组差异基因主要富集于PPAR通路;上调差异基因功能富集在抗氧化和糖脂代谢过程,下调基因富集在快慢肌之间转化和氧化应激过程;AH/C组上调差异基因功能主要富集于氧化应激、炎症反应和快肌和慢肌之间的转化,下调基因富集于smad蛋白信号转导和泛素蛋白连接酶结合等过程.结论 慢性间歇低氧和急性低氧影响大鼠胫骨前肌差异表达分别富集于影响糖脂代谢水平和促进氧化应激及炎症反应上,说明不同低氧模式可通过不同转录途径而影响骨骼肌的代谢.