、WIG1等)、低氧通路相关基因(EDN1、EPO、HK1、TFRC等)、炎症 / NFkB通路相关基因(ICAM1、IL2、NOS2A、TNF、VCAM1等)、MAP激酶通路相关基因(COL1A1、EGR1、FOS、JUN等)[18]、PI3激酶/ AKT通路相关基因(CCND1、FN1、HIF1A、MYC 等)、STAT通路相关基因(A2M、CSN2、IL4、IRF1等)、应激 / 热休克通路相关基因、应激/ p38 & JNK通路相关基因、survival / NFkB通路相关基因、TGFβ通路相关基因和Wnt通路相关基因[12,14]。
4 人干细胞基因芯片
人胚胎干细胞是现在医学研究的热点,在这方面的研究中可以应用人干细胞基因芯片。此芯片是由美国老年研究所干细胞生物学部和SuperArray公司联合研制开发的。它包含266个已知基因,其中有干细胞在分化各个时期表达的标志物基因(86个)[19]、调节干细胞生长的生长因子和细胞因子基因(96个)[20]、干细胞在不同时期表达的细胞外分子基因(36个)、干细胞分裂过程中的调节基因以及阳性对照和管家基因。除应用于胚胎干细胞、中胚层干细胞和造血干细胞鉴定与分化研究外,此分类表达谱基因芯片尤其适用于神经干细胞发育研究[13]。
此外对于各种常见疾病,也有相应的分类表达谱基因芯片。人动脉粥状硬化疾病基因芯片共包含192个基因,具体包括:粘附相关基因(ICAM1、ITGA110、ITGAM、ITGB18、SELE、SELL、VCAM1等)[21]、炎症相关基因(CCL2、CCR1、CSF13、DSCR1、IFNG、IL1A、IL28、 LIF、NFKB1、TNF等)、凋亡相关基因(BAX、BCL2、BCL2A1、BID、FLIP、MKP3、Fas等)、胞外转运蛋白相关基因(APOA15、APOB、APOC13、APOD、LPA等)、胆固醇和脂质转运及代谢相关基因(ABCA1、ADFP 、CD36、MSR1、OLR1等)、生长相关基因(CTGF、EGR1、FGF2、KDR、TGFB13、VEGF等)、应激相关基因(HspB、KLF2、NOS3、Cox1、SOD1、SOD2等)[22]等。对动脉粥状硬化发生过程中基因表达改变的了解将有助于预防和早期诊断各种心脑血管疾病。
分类表达谱基因芯片主要应用于以下几个方面的研究。
4.1 基因表达分析
分类表达谱基因芯片主要应用于基因表达的分析,包括差异表达检测、表达随时间的演变分析、发现未知基因的表达等。
4.1.1 基因差异表达检测 目前基因差异表达研究方法主要有表达序列标签测序、差减克隆、差异显示、基因表达系列分析等。而表达谱基因芯片可以同时监测成千上万的基因,为基因功能的研究提供了极大便利。Tanaka等[23]应用Affymetrix公司研制的包含2 000 肿瘤相关基因的肿瘤表达谱芯片,分析了高度转移性胰腺癌细胞与其亲代细胞基因表达的差异,寻找出了20个表达上调的基因和5个下调基因,提示这些表达存在差异的基因可能与胰腺癌的转移有关。Luo等[24]利用包含500个细胞周期调节、凋亡、生长和分化等基因的分类芯片比较了胚胎神经上皮细胞(NEPs)与其祖细胞基因表达的差别,发现152个基因在NEPs中表达,209个基因在其祖细胞中表达,141个在两者中都有表达,68个只在祖细胞中表达。从而阐明了NEPs与其祖细胞在早期分化阶段基因表达谱的差异。
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