高原低氧环境抑制小鼠脾脏组织碳代谢的分子机制

Abstract

目的探究低氧暴露对小鼠脾脏组织碳代谢通路的调控机制。方法将C57BL/6小鼠分别在海拔400 m和4 200 m饲养，每组5只，30 d后无菌取出脾脏组织，通过转录组测序，蛋白质组学和非靶向代谢组学分析差异表达基因、差异蛋白以及差异代谢物，利用GO和KEGG富集分析，挖掘关键通路，并通过RT-qPCR和Western blot对通路中关键基因和蛋白进行验证。结果转录组测序发现，低氧暴露下有4 213个基因出现显著性差异表达，其中1 947个基因表达上调，2 266个基因表达下调；差异表达蛋白分析发现166个蛋白表达上调，39个蛋白表达下调；非靶向代谢组学结果表明，高原低氧条件下存在133个差异代谢物，95个上调，38个下调；通过KEGG富集分析表明，差异表达基因、差异蛋白以及差异代谢物共同富集到碳代谢通路，因此，对碳代谢通路中的关键基因和蛋白进行验证，发现碳代谢通路中PGAM2、ENO3、PRPS2、PGLS、RPE、IDH3A、SUCLA2、MDH2的mRNA和蛋白表达量显著下调。结论高原低氧环境通过抑制机体碳代谢通路，减弱了糖酵解、三羧酸循环、磷酸戊糖途径，致使机体发生氧化应激、能量代谢失衡等。

Keywords

• 多组学
• 低氧
• 脾脏
• 碳代谢
• 能量
• 小鼠