PLoS ONE: profili di espressione genica in mucosa gastrica da Helicobacter pylori-infetti e non infetti pazienti sottoposti cronica superficiale Gastritis

Estratto

Helicobacter pylori
infezione riprogramma l'espressione genica host e influenze vari processi cellulari, che sono stati indagati da cDNA microarray utilizzando in vitro
cellule di coltura e in vivo
biopsie gastriche da pazienti della denuncia addominale cronico. Per esplorare ulteriormente gli effetti di H. pylori
infezione sull'espressione genica padrone di casa, ci hanno raccolto i campioni di mucosa gastrica antrale da 6 pazienti non trattati con gastroscopic e la conferma patologica di gastrite cronica superficiale. Tra questi tre pazienti sono stati infettati da H. pylori
e gli altri tre pazienti non erano. Questi campioni sono stati analizzati da un chip microarray che contiene 14.112 cDNA clonati, e dati di microarray sono stati analizzati tramite software ArrayTools BRB e sito Ingenuity Pathways Analysis (IPA). I risultati hanno mostrato 34 geni di 38 geni differenzialmente espressi regolati da H. pylori
infezione era stata annotata. I geni annotati sono stati coinvolti nel metabolismo delle proteine, reazione infiammatoria ed immunologica, trasduzione del segnale, la trascrizione del gene, tracce metabolismo elemento, e così via. Il 82% di questi geni (28/34) sono stati classificati in tre reti di interazione molecolari coinvolti nella espressione genica, il progresso del cancro, presentazione dell'antigene e la risposta infiammatoria. I dati di espressione della ibridazione serie è stata confermata da analisi quantitative PCR in tempo reale. Presi insieme, questi dati indicano che H. pylori
infezione potrebbe alterare i processi di espressione genica cellulari, la fuga meccanismo di difesa dell'ospite, aumentare la risposta infiammatoria e immunitaria, attivare NF-kB e via di segnalazione Wnt /β-catenina, disturbare l'omeostasi di ioni metallici, e indurre carcinogenesi. Tutti questi potrebbero aiutare a spiegare H. pylori
meccanismo patogenetico e la patogenesi gastroduodenale indotta da H. pylori
infezione

Visto:. Yang Z-M, Chen W-W, Wang Y-F (2012) profilo di espressione genica in mucosa gastrica da Helicobacter pylori
-Infected e non infette pazienti sottoposti cronica superficiale gastrite. PLoS ONE 7 (3): e33030. doi: 10.1371 /journal.pone.0033030

Editor: Niyaz Ahmed, Università di Hyderabad, India

Ricevuto: 12 luglio 2011; Accettato: 9 febbraio 2012; Pubblicato: 16 marzo 2012

Copyright: © 2012 Yang et al. Questo è un articolo ad accesso libero distribuito sotto i termini della Creative Commons Attribution License, che permette l'uso senza restrizioni, la distribuzione e la riproduzione con qualsiasi mezzo, a condizione che l'autore originale e la fonte sono accreditati

Finanziamento:. Gli autori 'manoscritto è stato sostenuto dal National Science Foundation naturale della Cina (NO 90.209.004.) (http://www.nsfc.gov.cn/Portal0/default124.htm), Guangdong Fondazione Scienze naturali (NO 05.102.323.) (http: //gdsf.gdstc.gov.cn/), e e-Istituto Costruzione Progetto Piano di Shanghai comunale comitato per l'istruzione (NO. E03008) (http://www.shmec.gov.cn/). I finanziatori avevano alcun ruolo nel disegno dello studio, la raccolta e l'analisi dei dati, la decisione di pubblicare, o preparazione del manoscritto

Conflitto di interessi:.. Gli autori hanno dichiarato che non esistono interessi che completano

Introduzione

Helicobacter pylori
( H. pylori
) è un batterio Gram-negativo a forma di spirale che colonizza lo stomaco in circa il 50% di tutti gli esseri umani. Anche se la maggior parte dei H. pylori
individui -colonized rimangono asintomatici, il H. pylori
infezione è la causa più principale di gastrite cronica e conosciuto per essere un fattore di rischio per ulcera peptica e malignità gastrica. È anche il primo batterio osservata ad agire come cancerogeno
.

Lo sviluppo della gastrite cronica associata a H. pylori
infezione è un processo multifattoriale. Entrambi H. pylori
e fattori dell'ospite influenzano la patogenesi della gastrite cronica. Sulla H. pylori
fattori lato, di virulenza prodotti da H. pylori non
solo danni alle cellule epiteliali gastriche direttamente, ma anche aumentare la produzione di citochine infiammatorie, proliferazione delle cellule epiteliali e apoptosi. Vacuolizzante citotossina (VacA) e Gene citotossina associata Una proteina (CagA) sono i principali fattori di virulenza. CagA viene traslocato in cellule epiteliali gastriche da parte di un sistema di secrezione IV tipo, codificati dalle isole Cag-patogenicità. Sia CagA fosforilata e nonphosphorylated può attivare la riorganizzazione del citoscheletro e diverse vie di trasduzione del segnale, come PI3A /Akt, beta-catenina e NF-kB (NF-kB) di segnalazione, che promuovono la proliferazione e l'infiammazione [1] - [2]. VacA secreta da tipo di sistema V-secrezione è internalizzato in cellule ospiti di endocitosi e influenze diversi processi cellulari, compresa vacuolizzazione cellulare, morte cellulare mitocondri-dipendente e un aumento della permeabilità dell'epitelio gastrico, l'inibizione dell'attivazione delle cellule T e la proliferazione, e apertura di risposta proinfiammatoria [3]. Inoltre, VacA anche attivare PI3A /Akt, MAPK e NF-kB segnalazione [3] - [4]. proteine ​​neutrofili attivante (HP-NAP) secreto dalla H. pylori
è anche un importante fattore di virulenza per la sua capacità di indurre neutrofili a produrre radicali ossigeno reattivo [5]. HP-NAP è un modulatore immunitario ed è in grado di indurre l'espressione di interleuchina-12 (IL-12), IL-23 e IL-8 stimolando le cellule infiammatorie diversi, come neutrofili, monociti e cellule dendritiche. HP-NAP è ora considerato come un fattore cruciale nel guidare l'infiammazione Th1 in H. pylori
infezione [6] - [7]. H. pylori
lipopolisaccaride (HP-LPS) aumenta la proliferazione cellulare e l'infiammazione attraverso il MEK1 /2-ERK1 /2 mitogenactivated proteina chinasi cascade e recettore Toll-like (TLR) nelle cellule epiteliali gastriche [8]. H. pylori
proteina heat-shock 60 (HSP60 HP-) induce risposta infiammatoria attraverso le vie del recettore e MAPK Toll-like nelle cellule monociti, macrofagi e cellule epiteliali gastriche [9] - [11]. OIPA, noto per influenzare il rischio di sviluppare clinica H. pylori
malattie -related, svolge un ruolo in H. pylori
indotta focale attivazione chinasi di adesione e del citoscheletro riorganizzazione. Inoltre, alcune ricerche hanno dimostrato altri fattori pathopoiesis secreti da H. pylori
sono stati coinvolti in reazione infiammatoria cellula ospite [12] - [14]. Pertanto, attivando ospite reazione infiammatoria e diversi trasduzione del segnale può essere il meccanismo pathopoiesis primario di H. pylori
.

Sul lato host, Contrasta host H. pylori
infezione da alterazioni in diversi aspetti. La secrezione di sostanze antibatteriche e barriera mucosa gastrica sono le importanti meccanismi di difesa dello stomaco per limitare la proliferazione di H. pylori
. La lattoferrina inibisce la crescita batterica, limitando la disponibilità di ioni ferro extracellulari, e lattoferrina ha anche caratteristiche antibatteriche [15]. Componenti della mucina gastrica in grado di inibire la biosintesi del H. pylori
muro. I neutrofili e macrofagi producono grandi quantità di specie reattive dell'ossigeno (ROS) e ossido nitrico (NO) che può produrre specie reattive (RNS) reagendo con O2 ^{˙- [16] - [18]. ROS e RNS possono uccidere direttamente i batteri. Inoltre, ospiterà reazione infiammatoria e immunologica a H. pylori
aumenta. L'infezione cronica è stata caratterizzata da aumentare il numero di linfociti, macrofagi, neutrofili, mastociti e cellule dendritiche, e l'infiltrazione di cellule infiammatorie nella gastrica lamina propria sub-epiteliale. Una risposta immunitaria umorale al H. pylori
è suscitato in quasi tutte le H. pylori
esseri umani -infected. IFN-γ, TNF, IL-6, IL-7, IL-8, IL-10 e IL-18 livelli sono aumentati nella mucosa gastrica [19] - [20]. cellule dendritiche umane derivate da monociti rilasciano citochine e aumentare l'espressione di importanti proteine ​​classe di istocompatibilità II [21]. Inoltre, H. pylori
infezione può aumentare la proliferazione cellulare [8], [22] come per recuperare il danno della mucosa gastrica e l'apoptosi delle cellule epiteliali gastriche [18], [23]. Così, per contrastare H. pylori
infezione, ospite attiva trascrizione del gene coinvolto nel meccanismo di difesa, reazione infiammatoria e immunologica, la proliferazione cellulare e l'apoptosi.}

L'analisi di espressione genica ospite profiling in risposta al H. pylori
l'infezione potrebbe essere un approccio per comprendere meglio il ruolo dei fattori di accoglienza nella patogenesi. cDNA microarray è stato utilizzato da molte ricerche per indagare le alterazioni nell'espressione genica ospite indotta da H. pylori
infezione. Questi studi precedenti sono stati basati principalmente su entrambi i in vitro
cellule di coltura in o in vivo
modelli animali [24] - [29]. Per esempio, gli studi sulle cellule macaco Rhesus e U937 hanno scoperto che H. pylori
infezione alterata espressione serie di geni correlati alla evasione immune, risposte infiammatorie e immunitarie, trasduzione del segnale e fattori di trascrizione [24] - [25]. profilo di espressione genica è stato anche impiegato per indagare mucosa gastrica umana o tessuti bioptici infettati da H. pylori
in Europa e Sud America. In questi studi, i campioni utilizzati per microarray del gene sono da quelle dei disturbi addominali cronici legati alla non-atrofica e la gastrite atrofica, duodenali e ulcere gastriche. E gene chip utilizzati in precedenti ricerche erano per lo più di bassa densità che aveva un numero relativamente limitato di geni [30] - [32], con una recente un'eccezione in cui è stato utilizzato tutto il genoma microarray rappresentano più di 47.000 trascrizioni di indagare l'espressione genica profiling nei pazienti europei infettati con H. pylori
[33]. Tuttavia, la relazione rara, soprattutto in Asia, è l'analisi di espressione genica della mucosa gastrica umana da H. pylori
-related gastrite superficiale cronica con alta densità cDNA microarray.

Nel presente lavoro, gastrite superficiale cronica che è una malattia molto comune di disturbi addominali cronici in Cina è stato selezionato come modalità di malattia del H. pylori
infezione, e microarray cDNA ad alta densità tra cui 14.112 cDNA clonati è stato utilizzato per l'esperimento chip. I profili di espressione genica di H. pylori
pazienti -infected e non infetti sottoposti a gastrite cronica superficiale sono stati analizzati da ArrayTools BRB e software IPA. L'alterazione dei profili di espressione genica è stato ulteriormente analizzato per esplorare gli effetti di H. pylori
infezione sull'espressione genica host. Il confronto di questi profili con la letteratura pubblicata patologico può contribuire alla identificazione di geni associati con H. pylori
infezione e una migliore comprensione di meccanismi patogenetici di H. pylori
e meccanismi fisiopatologici coinvolti H. pylori
-infected gastrite superficiale cronica.

Risultati

Il presente studio è stato progettato per identificare i geni della mucosa gastrica, i processi di biologia e le reti di interazione molecolare correlata con H. pylori
infezione. La tecnologia cDNA microarray è stato utilizzato per esplorare il cambiamento di profili di espressione genica tra H. pylori
pazienti infetti e non infetti con gastrite cronica superficiale. I geni differenzialmente espressi identificati dal BRB ArrayTools morbide sono risultate essere correlato a vari processi di biologia compreso metabolismo proteico, reazione infiammatoria ed immunologica, trasduzione del segnale, la trascrizione del gene, tracce metabolismo elemento, e così via. Con IPA analisi fondamentali, la maggior parte di questi geni sono stati classificati in tre reti di interazione molecolari coinvolti nella espressione genica, la risposta infiammatoria e il progresso di cancro.

L'identificazione di geni differenzialmente espressi in H. pylori
pazienti -infected e non infetti sottoposti cronica superficiale gastrite

Abbiamo adottato gene chip contenenti 14.112 cDNA clonati per confrontare i profili di espressione genica tra H. pylori
pazienti infetti e non infetti con gastrite cronica superficiale. I dati di chip sono stati analizzati da un software ArrayTools BRB. Di tutti cDNA clonati, 6.143 geni sono stati abbinati con condizione di filtraggio dei dati. Trentotto geni erano significativamente correlati con H. pylori
infezione nella mucosa gastrica di pazienti con gastrite cronica superficiale, che sono stati definiti come i geni espressi in modo differenziale. Questi trentotto geni differenzialmente espressi inclusi 23 geni up-regolati e 15 geni down-regolato. La dispersione dei geni differenzialmente espressi è stato mostrato in Figura 1. Tra 38 geni, i 34 geni espressi in modo differenziale hanno i loro geni di informazione di annotazione, che sono coinvolti nel metabolismo delle proteine, infiammatoria e la reazione immunologica, trasduzione del segnale, la trascrizione del gene, tracce metabolismo elemento, e così via (Tabella 1).

I processi biologici di geni differenzialmente espressi in H. pylori
pazienti -infected e non infetti sottoposti a gastrite superficiale cronica

metabolismo delle proteine ​​(Tabella 1).

In questo studio, abbiamo trovato 9 geni coinvolti nel metabolismo delle proteine. I 4 geni down-regolati erano GOLPH3, ASB15, RWDD4A e RNF138, e 5 geni up-regolati erano RPS14, RPS27, WASH1, PSMD5 e PSME2. metabolismo delle proteine ​​è un processo complicato, tra cui il peptide biosintesi, il trasporto mirato, proteine ​​percorso ubiquitination ecc.
RPS14 e RPS27 sono componente del ribosomiale 40S subunità. WASH1 e GOLPH3 partecipano trasporti mirata di peptide. reclute WASH1 e attiva il complesso Arp2 /3 per indurre polimerizzazione e svolge un ruolo chiave nella fissione dei tubuli che servono come intermedi di trasporto durante endosome ordinamento [34]. GOLPH3 è una proteina di membrana periferica della pila Golgi e ha un ruolo di regolazione del traffico di Golgi, che è implicato nel traffico di proteine, il riciclaggio del recettore, e glicosilazione delle proteine ​​[35] - [36]. PSMD5 e PSME2 sono componente del proteasoma e partecipa nella processo di degradazione delle proteine ​​ubiquitina-dipendente. ASB15, RWDD4A e RNF138 sono implicati in enzimi che partecipano a ubiquitinazione di proteine. ASB15 è componente della famiglia di ripetizione ankyrin e SOC scatola (ASB) e interagisce con Cul5-Rbx2 per formare E3 ligasi ubiquitina, che svolge un ruolo significativo tramite un percorso ubiquitination-mediata [37]. Una recente ricerca mostra ASB15 regola la sintesi proteica nel muscolo scheletrico [38]. Anche se non ha RWDD4A annotazioni dettagliate, la struttura RWD assomiglia in maniera significativa quella di enzimi ubiquitina-coniugando (E2) [39]. Così, la funzione RWDD4A può essere correlato agli enzimi ubiquitina-coniugando. RNF138 (noto anche come NARF) agisce come E3 ligasi ubiquitina-proteina, che insieme con NLK, è coinvolto nella ubiquitinazione e la degradazione del TCF /LEF. Nel frattempo, RNF138 espone anche l'attività di auto-ubiquitinazione in combinazione con UBE2K [40].

L'adesione cellulare, reazione infiammatoria e immunologica (Tabella 1).

H. pylori
colonizzata nello stomaco dal legame di adhesin e del suo recettore corrispondente. Dopo H. pylori
infezione, ospite genera un afflusso di cellule effettrici del sistema immunitario e cellule infiammatorie nella mucosa gastrica e promuove la risposta immunitaria e infiammatoria. Così trascritti che codificano per proteine ​​risposta immunitaria e infiammatoria sono regolati da H. pylori
infezione. Abbiamo riscontrato che 7 geni potrebbero essere associati a questo gruppo. Tra questi, CEACAM8, LGALS3BP, HLA-DRB1, GPX1 e NOSIP erano up-regolati, mentre MUC16 e C5ORF53 sono stati down-regolato. CEACAM8, noto anche come CD66b, appartiene alla famiglia carcinoembrionario supergenica Ag. CD66b è un marker di attivazione per i granulociti umani e regola l'adesione e l'attivazione degli eosinofili umani [41]. LGALS3BP, anche chiamato come associata al tumore antigene 90K o Mac-2 BP, promuove intergrin mediata adesione cellulare e stimola la difesa dell'ospite contro i virus e le cellule tumorali [42] - [43]. HLA-DRB1 è necessario montare una risposta immunitaria. ossigeno attivo e NO sono importanti mediatori dell'infiammazione. La funzione principale del GPX1 è quello di proteggere contro l'effetto dannoso dei hydroxyperoxides endogenamente formate. NOSIP regola negativamente la produzione di NO [44]. MUC16 (noto anche come CA125) fornisce una protezione, barriera lubrificante contro gli agenti infettivi alle superfici mucose e media l'adesione delle cellule [45]. C5ORF53 (Sinonimi: IgA che induce omologo proteine, IGIP) aumenta la secrezione di IgA da b-cellule stimolate via CD40 [46]

trasduzione del segnale (Tabella 1)

SCGN, PHPT1 e MST4.. partecipare a percorsi di segnalazione cellulare. SCGN è una proteina legante il calcio con analogie con calmodulina e calbindina-D28K e può collegare Ca ^{2 + Segnalazione ai processi esocitotico [47]. PHPT1 catalizza la defosforilazione di phosphohistidine [48], mentre MST4 catalizza la fosforilazione della proteina serina /treonina.}

Gene trascrizione (Tabella 1).

Diversi geni legati alla regolazione della trascrizione nella mucosa gastrica sono stati regolato da H. pylori
infezione. I 3 geni down-disciplinate venissero C19ORF2, NR1D2 e ELP4, e 4 geni up-regolati di questo gruppo erano MED6, HDAC7, ANP32B e TCEB2. Il NR1D2 (noto anche come Rev-erbβ) e C19ORF2 (noto anche come RMP o URI) agiscono come corepressors trascrizionali e negativamente modulano la trascrizione [49] - [50]. ELP4 agisce come subunità del complesso allungatore RNA polimerasi II, che è un componente istone acetiltransferasi della RNA polimerasi II (Pol II) holoenzyme e coinvolge in allungamento trascrizionale. TCEB2 è un fattore di allungamento trascrizione generale che aumenta la RNA polimerasi II allungamento della trascrizione [51]. HDAC7 svolge un ruolo nel gene repressione trascrizionale da istone deacetilasi [52]. ANP32B regola l'espressione genica, agendo come un chaperone istone e inibitore di acetilazione degli istoni [53]. MED6 è un co-attivatore coinvolti nella trascrizione regolato di quasi tutti i geni RNA polimerasi II-dipendenti [54].

metabolismo elemento Trace (Tabella 1).

FTL (ferritina, polipeptide luce) agisce la memorizzazione di ferro in un stato solubile e non tossico [55]. COMMD1 è una proteina multifunzionale e partecipa nella regolazione del fattore di trascrizione NF-kB e il controllo del metabolismo del rame [56]. SLC39A6 (Sinonimi: LIV1, ZIP6).. Appartiene ad una sottofamiglia dei trasportatori di zinco [57]

Altro (Tabella 1)

Cinque altri geni sono stati espressi in modo differenziale H. pylori
mucosa infetto, che codificano proteine ​​coinvolte in diverse funzioni intracellulari. RNASEH2B partecipa alla replicazione del DNA e media l'asportazione di singolo RNA da DNA: duplex RNA [58]. FLJ35220 non hanno annotazioni dettagliate, ma può appartenere alla famiglia endonucleasi V in base alla Swiss-Prot e l'analisi similarità GO, e partecipare nella riparazione del DNA in risposta al danno al DNA stimolo. SULT1A4 (o SULT1A3) catalizza la coniugazione solfato di monoamine fenolici (neurotrasmettitori come la dopamina, noradrenalina e serotonina), fenolica e farmaci catecolo [59]. COX7B è il componente terminale della catena respiratoria mitocondriale e catalizza il trasferimento di elettroni da ridotta citocromo c all'ossigeno. ATP6AP2 (Sinonimi: renina recettore) svolge un ruolo nel sistema renina-angiotensina (RAS) [60]

analisi cluster di geni espressi in modo differenziale

Abbiamo eseguito la cluster analysis per i campioni da sei. pazienti di gastrite superficiale cronica e 38 geni differenzialmente espressi utilizzando il software ArrayTools BRB. Per i campioni, i pazienti sono stati divisi in due gruppi di H. pylori
infetti e non infetti. Per i geni, i geni down-regolati sono stati raggruppati in due gruppi con C5ORF53, SCGN, RNF138, ELP4, RWDD4A, ASB15, C19ORF2 e RNASEH2B in un gruppo, mentre ATP6AP2, NR1D2, MUC16, GOLPH3, MST4 e SLC39A6 nell'altro gruppo; up-regolate geni sono stati raggruppati in due gruppi. PSMD5, GPX1, WASH1, HDAC7, HLA-DRB1, RPS27, CEACAM8 e MED6 sono stati raggruppati in un unico gruppo, mentre il resto formato l'altro gruppo (Figura 2).

analisi di rete di interazione geni differenzialmente espressi

Per interpretare i geni espressi in modo differenziale di H. pylori
infezione nel contesto dei processi biologici, i percorsi e le reti, IPA analisi fondamentali sono state condotte e tre reti ad alto punteggio (score > 15) incluso 82% (28/34) dei geni differenzialmente espressi sono stati identificati (figura 3). Questi punteggi, derivati ​​da valori p
, indicavano la probabilità dei geni fuoco appartenente alla rete rispetto a quelli ottenuti solo per caso, eliminando così la probabilità del loro verificarsi in una rete per essere a causa del rumore. La rete 1 con il punteggio più alto (punteggio = 25) è composto di espressione genica, piccola molecola biochimica e il cancro. Altre reti successive inclusi rete 2 (punteggio = 19) dell'espressione genica, sviluppo cellulare, la crescita cellulare e la proliferazione, e la rete 3 (punteggio = 16) di presentazione dell'antigene, la risposta infiammatoria, malattie e condizioni dermatologiche. Questi risultati implicavano che i geni alterati sono stati distribuiti tra le diverse reti che ci si poteva aspettare ai vari influenza sui pazienti con H. pylori
infezione. Nel frattempo, il significativo ( p
< 0,05) "molecolare e funzione cellulare" nel software IPA è stato costituito da presentazione dell'antigene, la morte cellulare, l'espressione genica, il trasporto molecolare e sviluppo cellulare, mentre pathway della proteina ubiquitination è stato il più significativa ( p = 0,0124
) "percorso canonico top" alterato da H. pylori
infezione nel gastrite superficiale cronica.

La figura 3 mostra l'interazione geni in rete associata. Due dei punti centrali chiave nella rete 1 erano RNA polymeraseII e NF-kB (complesso). C19ORF2, MED6 e TCEB2 regolati direttamente RNA polimerasi II, mentre COMMD1, GPX1 e ATP6AP2 direttamente interagito con NF-kB. NOSIP e GOLPH3 indirettamente interagito con l'RNA polimerasi II e NF-kB, tramite BCL2 e ERBB2, rispettivamente. Inoltre, SCGN e PHPT1 indirettamente regolati NF-kB tramite TAC1 e TRAF6, rispettivamente. CTNNB1, catenina (caderina-proteina associata), beta 1, è stato un importante punto centrale nella rete 2. HDAC7 e ANP32B direttamente interagito con CTNNB1, mentre FTL, CEACAM8, MST4, NR1D2 e RPS27 indirettamente interagito con CTNNB1, da Gadd45a, CEACAM1, EGF, NCOR1 e HRAS, rispettivamente. Uno dei più importanti punti centrali in rete 3 è stato MHC di classe II (complessa). HLA-DRB1, SLC39A6 e LGALS3BP avevano interazione diretta con MHC di classe II. PSME2 e SULT1A3 sono stati indirettamente associati con MHC di classe II da IFNG (interferone, gamma) e beta-estradiolo, che erano anche importanti punti centrali in rete 3.

SYBR green real-time PCR quantitativa conferma di geni selezionati

SYBR green real-time PCR quantitativa è stata utilizzata per confermare i dati di espressione ottenuti per 4 dei geni imprese e sovraespresso rilevati da analisi di microarray (Tabella 2). C'era concordanza tra i dati di microarray e dati in tempo reale PCR in tutti i casi. Tuttavia, i risultati di microarray sovrastimato la piega-cambiamento trovato mediante PCR.

Discussione

Qui, abbiamo riportato i risultati di microarray di profili di espressione genica nella mucosa gastrica antrale da pazienti di gastrite cronica superficiale infetti H. pylori
e non infetti. I nostri risultati hanno dimostrato che H. pylori
infezione regolata l'espressione dei geni legati al metabolismo delle proteine, infiammatoria e la reazione immunologica, trasduzione del segnale, la trascrizione del gene, il metabolismo oligoelemento, e così via.

Con l'attuale, la maggior parte dei geni regolati da H. pylori
infezione sono stati identificati con tecniche tradizionali come l'analisi Northern blot o inversa reazione a catena della polimerasi transcriptasi-quantitativa (RT-qPCR). Con queste tecniche, uno o un numero limitato di geni bersaglio potrebbe essere selezionato in un esperimento, che di solito ha fatto, gli esperimenti tendevano a validare o confutare ipotesi specifiche, ma non portare alla scoperta di inaspettati geni differenzialmente espressi. ricercatori Tuttavia, la tecnologia microarray cDNA permesso non solo di studiare decine di migliaia di geni contemporaneamente, ma anche per identificare i geni inaspettati, che dovrebbero essere potentemente utile per comprendere meccanismo patogenetico di H. pylori
. Tuttavia, come quella di leggere i dati grandi magnanimità prodotti da esperimento chip è ancora un puzzle di questa metodologia. Per interpretare i dati, ci sono due importanti opere, individuando con precisione i geni che erano differenzialmente espressi tra i gruppi di campioni raccolti da diversi tipi di tessuti, e utilizzando questi geni per chiarire meccanismo patogenetico di H. pylori
. BRB ArrayTools è un software completo sviluppato da biostatistici professionisti con esperienza nella progettazione e analisi di studi cDNA microarray, che è ampiamente riconosciuto come il pacchetto più statisticamente valida disponibile per l'analisi dei dati di microarray cDNA. Nel nostro studio attuale, abbiamo utilizzato BRB ArrayTools per identificare i geni espressi in modo differenziale e di cluster per questi geni e campioni. Per aumentare la precisione dei dati, i filtri di dati sono state fatte prima dell'analisi confronto classe, tra cui filer spot, normalizzazione e filtri gene. Poi l'impostazione di valore p
( p
< 0,001) e ribaltare carica (superiore a 2,0) sono stati utilizzati per diminuire il tasso significativo di falsi positivi [61]. IPA, il Ingenuity® Knowledge Base, è un repository di interazioni biologiche e annotazioni funzionali creati da milioni di relazioni modellate singolarmente tra proteine, geni, metaboliti, complessi ecc
. Queste relazioni modellate sono ricchi dettagli contestuali, link all'articolo originale, e sono manualmente recensione per la precisione. IPA è stato ampiamente adottato e utilizzato dalla comunità di ricerca delle scienze della vita. In questo studio, abbiamo utilizzato IPA per annotare gene bio-funzione e la costruzione della rete di interazione per i geni espressi in modo differenziale. Così, combinando le superiorità di BRB ArrayTools e IPA con letterature pubblicati su H. pylori
potrebbe essere un approccio migliore per comprenderne il meccanismo patogenetico in analisi di cDNA microarray.

H. pylori
ei suoi prodotti /fattori di virulenza entrano nelle cellule ospiti, sia da un sistema di secrezione IV tipo iniettare direttamente nel citoplasma (es CagA), o meccanismo di endocitosi essere internalizzato nella cellula ospite (es VacA, LPS, Ureasi) . Inoltre, vacuolizzazione delle cellule VacA-indotta è coinvolto nella formazione endosomi e smistamento. Il presente studio ha mostrato che regolava WASH1 forma endosome e il traffico influenzando polimerizzazione [34], è stato up-regolati. Dopo H. pylori
fattori di virulenza entrano dell'epitelio gastrico, si accumulano nel ricco di particelle struttura citoplasmatica (PAC) che si pone nel citoplasma ricco di ribosomi. Oltre alla co-localizzazione di VacA, CagA e ureasi, PACS concentra proteine ​​della membrana esterna con il recettore Nod1 e componenti del sistema ubiquitina-proteasoma (UPS), tra cui l'attivazione di ubiquitina-enzima E1, proteine ​​polyubiquitinated, e componenti del proteasoma [62]. Nod1 è un selettivo H. pylori
recettore che risponde al batterio o dei suoi fattori di virulenza rilasciando citochine e chemochine. Il gruppo di continuità è la principale via di degradazione non lisosomiale di varie proteine ​​cellulari. Recente studio ha dimostrato proteine ​​ubiquitinazione ha avuto un ruolo chiave nella regolazione risposte immunitarie [63]. Così, PaCS può avere un ruolo nel riconoscimento e la manipolazione di batteri, e possono modulare l'attività di tossine /fattori di virulenza e di indurre risposte immunitarie pertinenti, in particolare attraverso immunoproteasoma [62]. Nel presente studio, le due proteine ​​ribosomi di RPS14 e RPS27, e due componenti del proteasoma di PSMD5 e PSME2 erano up-regolata. Questi risultati hanno dimostrato che H. pylori
infezione potrebbe stimolare la formazione PACS. Inoltre, ASB15, RNF138 e RWDD4A sono coinvolti nella modifica ubiquitinazione, che ha un ruolo chiave nella regolazione risposte immunitarie [63]. I tre geni sono stati down-regolato nel nostro studio. ASB15, partecipando a formare E3 ubiquitina ligases [37], è un componente della ripetizione ankyrin e la famiglia scatola SOCS (ASB), che appartiene al soppressore di citochine scatola (SOC) di segnalazione proteine ​​superfamiglia [38]. Le ripetizioni ankyrin possono legarsi alla RHD di NF-kB, mascherando la sua sequenza di localizzazione nucleare, mantenendo in tal modo di NF-kB nel citoplasma e inibendo NF-kB attivazione [63]. RNF138 (NARF) è una E3 ligasi ubiquitina-proteina RING-contenente, che ha ruolo vitale nella tolleranza delle cellule T periferiche e l'inibizione di attivazione delle cellule T [63]. Inoltre, RNF138 sopprime la segnalazione Wnt /beta-catenina [40]. Il down-regulation di ASB15 e RNF138 nel presente studio ha indicato H. pylori
infezione potrebbe promuovere infiammatoria dell'ospite e la risposta immunitaria. RWDD4A non è stato annotato e la sua relazione con H. pylori
esigenze di infezione essere ulteriormente studiati. Presi insieme, questi risultati hanno dimostrato che H. pylori
infezione potrebbe stimolare PaCS formazione e successivamente indurre ospite vari processi cellulari tra cui risposte infiammatorie e immunitarie, e trasduzione del segnale.

Le caratteristiche di spicco di H. pylori
-related gastrite cronica sono persistente colonizzazione del H. pylori
e con insistenza una maggiore infiammazione con una maggiore infiltrazione di cellule infiammatorie nella mucosa gastrica locale. Pertanto, H. pylori
deve prima evolvere vari trucchi per sfuggire da host meccanismo di difesa antimicrobici al fine di colonizzare con insistenza nello stomaco. I nostri dati cDNA microarray anche fornito alcune prove in questi aspetti. MUC16, che fornisce una protezione, lubrificanti barriera contro gli agenti infettivi a superfici mucosali [45], è stato trovato down-regolato da H. pylori
. Immunoglobulina A (IgA) è una componente importante della immunità locale della mucosa dello stomaco, che gioca un ruolo importante nella difesa contro gli agenti patogeni invasione e il mantenimento dell'omeostasi intestinale [64] - [65]. C5ORF53, aumenta la secrezione di IgA [46], è stato down-regolato da H. pylori
. NO e ROS sono importanti mediatori di infiammazione, che possono uccidere direttamente batterio. Come meccanismo di difesa ospite antimicrobico, ROS e NO prodotto da macrofagi e neutrofili sono stati indotti da H. pylori
infezione [18]. Tuttavia, il NOSIP e GPX1 che potrebbero inibire NO e ROS di produzione, rispettivamente, [44], sono stati up-regolati da H. pylori
nel presente studio. Questi risultati hanno dimostrato che H. pylori
poteva sfuggire meccanismo di difesa dell'ospite regolando l'espressione genica correlata in modo da persistentemente colonizzare all'interno mucosa gastrica, che è stato confermato da un altro esperimento di chip [25]. Inoltre, H. pylori
e dei suoi prodotti /fattori di virulenza indurre reazioni di infiammazione e di immunità dopo infettare le cellule ospiti. Diversi microarrays risultati della ricerca hanno rivelato che H. pylori
infezione correlata in modo significativo con sovraespressione di MHC di classe II geni che presentano l'antigene, ubiquitina-D, CXCL-2 e -13, CCL18, e VCAM-1 geni [30], [32] - [33]. Nel nostro studio attuale, molecola di adesione delle cellule CEACAM8 e MHC di classe II gene presentanti l'antigene HLA-DRB1 sono state trovate up-regolati da H. pylori
infezione. H. pylori
infezione. pylori
infezione. pylori
infezione.

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