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摘要研究目的：<br>　　糖尿病是一种代谢紊乱性疾病，对全球经济和健康造成巨大威胁。肝脏通过糖异生和糖原分解的过程，在维持血糖稳态中发挥重要作用。此外，肝脏作为人体重要的内分泌代谢器官，能够合成和分泌多种代谢因子，并且这些分泌因子对肝脏和外周组织的代谢过程产生显著影响。有效抑制肝脏过度糖异生，减少内源性葡萄糖生成，是治疗2型糖尿病的重要靶标之一。因此，深入研究肝脏分泌因子，寻找诊断和治疗糖尿病的全新分子标志物是当前的研究热点。<br>　　研究方法：<br>　　1.高脂喂养诱导db/db糖尿病小鼠建模，检测其体重、血糖与肝脏重量。使用基因芯片人类基因1.0ST阵列对db/db小鼠肝脏组织进行转录组测序研究。筛选差异表达基因，通过基因本体论（GeneOntology,GO）、京都基因与基因组百科全书（KyotoEncyclopediaofGenesandGenomes,KEGG）进行基因功能及通路富集分析。<br>　　2.提取小鼠原代肝细胞构建糖异生模型，二甲双胍干预后检测细胞上清葡萄糖浓度及糖异生相关基因的表达。基于转录组测序技术将substrate、cAMP/Dex和Metformin三组细胞之间的具有差异表达的基因进行了筛选和分析。GO、KEGG分析差异表达基因（differentiallyexpressedgenes,DEGs）在小鼠原代肝细胞糖异生过程中的相关功能。<br>　　3.从NCBI的GEO数据库下载GSE9954数据集——Affymetrix小鼠基因组4302.0阵列，筛选分析肝脏组织与其它组织转录组集的差异表达基因，韦恩分析获得肝脏特异性表达的基因。<br>　　4.将db/db糖尿病小鼠肝脏组织差异表达基因、小鼠原代肝细胞糖异生模型差异基因和肝脏特异性表达基因进一步整合分析，选取交集基因中编码分泌型蛋白的基因，荧光定量PCR验证相关基因的表达。<br>　　研究结果：<br>　　1.高脂喂养后db/db组小鼠较db/m组体重、血糖、肝脏重量显著上升，以|log2(FoldChange)|gt;0和P.adjlt;0.05为标准筛选差异表达基因，其中1571个基因上调，1490个基因下调。GO分析显示DEGs主要在线粒体、内质网部分、细胞外囊泡富集；与催化活性、电子传递活性、辅因子结合、氧化还原酶活性、同源蛋白质结合等分子功能相关；涉及到氧化还原、脂质代谢、细胞分解代谢等过程。KEGG通路富集分析显示DEGs富集于内质网蛋白质加工、氧化磷酸化、过氧化物酶体、PPAR信号通路、脂肪酸代谢等代谢通路。<br>　　2.与对照组相比，cAMP/Dex升高糖异生相关基因的mRNA水平，二甲双胍抑制其表达。转录组测序结果显示cAMP/Dex干预后206个基因表达上调，而二甲双胍干预后这些基因表达下调，同时发现71个基因被cAMP/Dex干预时下调，二甲双胍处理后上调。GO分析显示DEGs的细胞成分主要定位于细胞外泌体、外囊泡，以及高密度脂蛋白颗粒、线粒体呼吸链复合体I等。与NADH脱氢酶活性、氧化还原酶活性，脂质转运活性、辅因子结合等分子功能相关。生物过程显著富集于小分子代谢过程、凝血的负调节、线粒体ATP合成耦合电子传递、氧化还原等过程。KEGG通路富集分析显示富集于氧化磷酸化、补体系统、氨基酸代谢等通路。<br>　　3.从GEO数据库中下载GSE9954数据集，将肝脏组织作为处理组，其它组织作为对照组，进行差异分析。以log2(FoldChange)gt;1和P.adjlt;005作为筛选标准来筛选样本间的差异性表达基因。发现有209个基因主要在肝脏组织中表达。<br>　　4.整合分析后，韦恩分析结果显示有42个肝脏特异性表达的基因在db/db小鼠肝脏组织中表达升高，同时在原代肝细胞糖异生模型中表达上调，其中有Apoh、Bhmt2等23个基因表达的蛋白为分泌型。荧光定量PCR结果显示其中Itih4、Hrg、ANGPTL3、Apoh基因在糖尿病小鼠肝脏及小鼠原代肝细胞糖异生过程中上调。Pzp、Bhmt2、Fetub、Apcs基因的mRNA水平在小鼠原代肝细胞糖异生过程中显著上调。<br>　　研究结论：<br>　　本研究利用RNA-seq分析及生信分析方法，筛选出影响肝脏糖异生的肝脏特异性表达基因，对其分子功能、富集通路展开研究，并使用荧光定量PCR方法检测其mRNA水平表达，确定Itih4、Hrg、ANGPTL3、Apoh、Pzp、Bhmt2、Fetub、Apcs基因可能可以作为糖尿病发生发展过程中的分子标志物，为糖尿病的临床及基础研究提供新的研究思路和方向。