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创伤性脑损伤(traumatic brain injury,TBI)大鼠动物模型中铁死亡的发生及与其密切相关的基因

  • 分类:学术讲座
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  • 来源:专业提供(ATCC,DSMZ,RCB,JCRB细胞库源细胞、动物实验、CRO服务、SCI润色)
  • 发布时间:2022-10-14 10:05
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【概要描述】将SD大鼠随机分为Sham组和TBI组,采用普鲁士蓝(Perl's)染色和透射电镜观察TBI大鼠脑组织发生铁沉积和铁死亡的情况;转录组测序初步鉴定TBI大鼠脑组织差异表达基因(differentially express genes,DEGs),将DEGs与数据集GSE111452比较,选择共有的DEGs,再将共有DEGs与铁死亡数据库比对,最终筛选出与铁死亡密切相关的DEGs;最后,通过荧光定量PCR检测大鼠脑组织样本中DEGs的mRNA相对表达量

创伤性脑损伤(traumatic brain injury,TBI)大鼠动物模型中铁死亡的发生及与其密切相关的基因

【概要描述】将SD大鼠随机分为Sham组和TBI组,采用普鲁士蓝(Perl's)染色和透射电镜观察TBI大鼠脑组织发生铁沉积和铁死亡的情况;转录组测序初步鉴定TBI大鼠脑组织差异表达基因(differentially express genes,DEGs),将DEGs与数据集GSE111452比较,选择共有的DEGs,再将共有DEGs与铁死亡数据库比对,最终筛选出与铁死亡密切相关的DEGs;最后,通过荧光定量PCR检测大鼠脑组织样本中DEGs的mRNA相对表达量

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  摘要
  创伤性脑损伤(traumatic brain injury,TBI)是急诊常见损伤相关性疾病血,世界范围内每年有约5000万人罹患TBI2,占用大量宝贵的急诊医疗资源。TBI的原发性损伤不可逆转D,继发性损伤导致的神经细胞死亡是TBI病理生理机制和潜在的治疗靶点④,减少神经元死亡是治疗TBI继发性损伤的关键策略之一。
  有研究针对氧化应激、凋亡和自噬介导的细胞死亡对TBI进行干预,而取得的成就有限,TBI的临床治疗依然是一个待攻克的难点5。铁死亡是新近提出的程序性细胞死亡方式,有研究表明,铁死亡可能与中枢神经系统损伤性疾病密切相关,但关于铁死亡在TBI中,尤其是自由落体损伤性TBI中的作用及价值,目前研究还很少。铁死亡(Ferroptosis)以特征性形态学及生物学改变有别于其他类型的程序性细胞死亡,其特征有细胞膜破裂、线粒体萎缩、ROS 含量升高和铁离子聚集等同。
  虽然目前关于铁死亡分子机制的研究已经取得一定的进展,但铁死亡在TBI继发性损伤中的具体过程、相关机制仍然不清楚。
  本研究采用改良Feeney 自由落体法建立大鼠 TBI 动物模型  ,通过普鲁士蓝(Perl's)染色、透射电镜、荧光定量PCR、转录组测序和生物信息学分析等方法,探索铁死亡在大鼠TBI中的发生,筛选与铁死亡密切相关的基因,以期进一步完善TBI的病理生理机制。
  关键词
  动物模型,大鼠模型,模型大鼠,SD大鼠,创伤性脑损伤,铁死亡,转录组测序,生物信息学分析
  目的
  探索创伤性脑损伤(traumatic brain injury,TBI)大鼠模型中铁死亡的发生及与其密切相关的基因。
  方法
  将SD大鼠随机分为Sham组和TBI组,采用普鲁士蓝(Perl's)染色和透射电镜观察TBI大鼠脑组织发生铁沉积和铁死亡的情况;转录组测序初步鉴定TBI大鼠脑组织差异表达基因(differentially express genes,DEGs),将DEGs与数据集GSE111452比较,选择共有的DEGs,再将共有DEGs与铁死亡数据库比对,最终筛选出与铁死亡密切相关的DEGs;最后,通过荧光定量PCR检测大鼠脑组织样本中DEGs的mRNA相对表达量。
  结果
  Perl's染色结果显示,TBI大鼠脑组织损伤周围区域铁离子沉积现象较 Sham 组明显;电镜结果显示,TBI大鼠脑组织中神经元形态改变,线粒体萎缩变小,基质颜色变深,膜增厚致密度高,部分外膜模糊并破损,伴有内峭扩张、减少。测序和信息学分析结果显示,与 Sham 组比较,TBI大鼠脑组织共有2786个DEGs,与GSE111452数据集交集后发现241个共有DEGs,再与铁死亡相关基因库比对,发现4个与铁死亡相关的DEGs(Sle7a5、Rb1、Fancd2和Pebp1);PCR检测结果显示,TBI大鼠脑组织中Sle7a5和Fancd2基因的mRNA表达水平显著升高,Rb1基因的mRNA表达水平也有升高趋势,但与Sham组比较差异无统计学意义(P>0.05),Pebpl 基因的mRNA表达水平显著下降(P<0.05)。


  结论
  TBI大鼠脑组织发生了铁死亡,可能与Sle7a5、Rbl、Fancd2和Pebpl 基因在TBI大鼠脑组织的差异表达有关。

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