简介:摘要目的筛选增生型糖尿病视网膜病变(DR)患者差异表达基因(DEG ),为增生型DR(PDR)治疗提供新的生物学治疗靶点。方法基础研究。2020年10月于天津医科大学眼科医院检查确诊的PDR患者3例(PDR组)及非糖尿病患者3例(对照组)纳入研究。另外分别选取同期PDR、非糖尿病患者各40例并据此分为PDR验证组、对照验证组。PDR验证组、对照验证组行外周血验证试验;PDR组、对照组进行RNA测序。采用转录组学(RNAseq)测序技术筛选PDR组、对照组DEG。对筛选得到的DEG进行基因注释(GO)功能富集分析、京都基因与基因组百科全书(KEGG)的信号通路富集分析和蛋白-蛋白互作网络(PPI)分析。应用基因表达总集数据库查找与PDR相关高通量数据行多队列比对分析,通过Targetscan平台对差异表达的miRNA进行靶基因预测,明确筛选所得DEG与PDR的相关性。采用逆转录聚合酶链反应、蛋白免疫印迹法对与PDR相关的DEG mRNA、蛋白表达进行验证。PDR验证组、对照验证组之间PDR相关的DEG mRNA、蛋白相对表达量比较行配对t检验。结果RNAseq测序共筛选出1 337个DEG,上调基因419个,下调基因918个。具有低等电点的直接凋亡抑制蛋白结合蛋白(DIABLO)、锌指和含BTB域10 (ZBTB10 )、polo样激酶3 (PLK3 )、调节亚单位1 (PIK3R1)、B细胞易位基因3 (BTG3)等基因在PDR组患者中差异表达。GO功能富集分析结果显示,DIABLO、ZBTB10、PLK3、PIK3R1、BTG3等基因参与了与PDR相关的病理过程。KEGG富集分析结果显示,细胞外基质受体作用、细胞因子调控通路、p53信号通路、半乳糖代谢等糖代谢途径可能参与了DEG涉及过程。PPI分析结果提示,DEG关联蛋白节点越大,关联的节点数量越多,其中DIABLO、ZBTB10、PLK3、PIK3R1、BTG3等基因对该作用网络形成作用显著。Targetscan平台预测发现,DR患者房水、玻璃体、血浆中显著差异miRNA与本研究所发现的DEG具有调控关系。与对照验证组比较,PDR验证组患者外周血中DIABLO、ZBTB10、PLK3、PIK3R1 mRNA、蛋白相对表达量上调,BTG3 mRNA、蛋白相对表达量下调。结论PDR患者的DEG为DIABLO、ZBTB10、PLK3、PIK3R1、BTG3,其通过调控细胞增生、纤维化及氧化应激等生物学过程参与疾病进程。