通过转录组分析来表征患有代谢紊乱的猪的下丘脑损伤模式

《Journal of Endocrinological Investigation》：Characterizing hypothalamic damage patterns in pigs with metabolic disorders by transcriptome analysis

下丘脑代谢紊乱下转录组特征及核心通路研究 通过构建高脂高糖饮食猪模型，发现PIGinH11猪下丘脑存在561个差异基因，其中176个上调（炎症与血管调节相关）及381个下调（钙稳态与代谢相关），CD8A、HDG和NOS1为核心基因。NO-sGC-cGMP通路在炎症调控中起关键作用。

　　

摘要

目的

下丘脑是能量稳态的关键调节器，越来越多的研究表明，下丘脑的缺陷与2型糖尿病（T2DM）和肥胖之间的关联有关。本研究旨在通过转录组测序来探讨代谢紊乱条件下下丘脑损伤的模式。

方法

本研究选取了5只野生型猪（WT）和5只转基因猪（PIGinH11），它们的年龄和体重相当。两组猪均被喂食高脂肪、高糖饮食（HFHSD）12周。随后，评估了血清学参数，并对下丘脑组织进行了RNA测序。转录组测序结果通过RT-PCR和免疫荧光实验进行了验证。

结果

在PIGinH11猪中，共鉴定出561个差异表达基因，其中176个基因上调，381个基因下调。蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）分析表明，这些差异表达基因可以分为三个簇：血管收缩与扩张、炎症和代谢。基因CD8A、HDG和NOS1可能是每个簇的核心基因。通过基因集富集分析（GSEA）得到的KEGG通路结果显示，与蛋白质合成相关的炎症通路在PIGinH11猪中上调，而与钙稳态相关的通路则下调。

结论

本研究结果表明，在对能量变化敏感的PIGinH11猪中，代谢紊乱时下丘脑在转录组水平上表现出炎症、钙调节异常和蛋白质合成激活。NO-sGC-cGMP通路可能在下丘脑炎症中起关键作用，值得进一步深入研究。