基因组学与生物技术
(
网络版
), 2012
年
,
第
1
卷
,
第
4
篇
,
第
22
-
26
页
Jiyinzuxue Yu Shengwu Jishu (Online), 2012, Vol.1, No.4, 22
-
26
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23
达在特定阶段编码蛋白发挥特定的作用而完成的。
特定基因独特的时空表达模式在调节精原干细胞
早期发育及自我更新和分化过程中起着非常重要
的作用。
前人研究指出，
大鼠出生
7~8 d
日龄，
A
型
精原细胞是唯一的生殖细胞，因为
B
型精原细胞直
到
11 d
才能发育形成
(Dym et al., 1995; Fouchécourt
et al., 2006)
。本实验以大鼠为动物模型，在前期的
研究工作中，
E
型钙黏连蛋白基因
(
Cdh1
)
在大鼠出
生后睾丸组织的转录表达变化很大，
Cdh1
是精原干
细胞标志性基因
(Tokuda et al., 2007)
，
Cdh1
mRNA
在出生后第
2
天、第
4
天和第
6
天保持较高的水平，
在出生后第
8
天突然下降，在出生后第
10
天又开
始升高
(
刘陶迪等
, 2011)
。也就是说，大鼠出生后第
6
天与第
10
天
Cdh1
mRNA
的表达都保持较高水
平，第
10
天
Cdh1
mRNA
表达的再次升高是不是受
到其它基因的调控，在这两个时间点睾丸组织其它
基因的表达又有哪些变化呢？这些变化的基因与
哪些生物学功能有关？这一系列的问题都有待回
答。因此，我们选定大鼠出生后第
6
天与第
10
天的
睾丸组织作为研究对象，对全基因组表达谱基因芯
片数据进行初步的比较分析。
1
结果与分析
1.1
芯片杂交差异表达基因数据统计
我们通过基因芯片技术检测了大鼠出生后第
6
天与第
10
天睾丸组织的基因差异表达。第
10
天与
第
6
天相比，表达水平相差两倍以上的基因共
4 298
个
(
图
1)
。这些基因参与了
3 154
个
GO
功能条目分析；
参与了
154
个信号通路。差异表达上调的基因共
1 878
个，表达下调的基因共
2 420
个
。差异表达的
倍数相差
2~36.4
倍。差异表达相差
8
倍以上的基因有
31
个，
6
个基因
表达上调，
25
个基因表达下调。
其
中，
13
个基因参与
GO
功能分析
(
表
1)
。分别与生物
学过程，细胞组分和分子功能有关
(
表
2)
。
1.2
实时定量
RT-PCR
验证
为了进一步验证基因芯片的结果，我们从基因芯
片的结果中选择了
3
个差异表达的基因，
LOC686076
,
Cxcl6
和
Trib3
，做了实时定量
RT-PCR
检测。
实时
定量
RT-PCR
的与基因芯片的结果趋势一致
(
表
3)
。
2
讨论
在大鼠出生早期，睾丸内的生殖细胞除了有精
原干细胞，还存在原生殖细胞
(PGCs)
和精原干细胞
的前体，即生殖母细胞
(
Lacham-Kaplan et al.,
2004;
Forand and Bernardino-Sqherri, 2009)
，大鼠出生第
8
天，除了精原干细胞的标志性基因
Cdh1
发生显著
图
1 10
天龄与
6
天龄大鼠相差两倍以上的
4 298
个差异表达
基因的散点图
Figure 1 The scatter plot of 4 298 genes
with
2
-
fold
or more
differentially expressed in the
rat testis
tissues between the ages
of 6 and 10 days
表
1
差异表达相差
8
倍以上的
13
个基因
Table 1 13 genes
with
8
-
fold
differentially expressed in the
rat testis
tissues between the ages of 6 and 10 days
基因序列号
GenBank accession
基因符号
Gene symbol
差异表达倍数
Fold of
differential
expression
上调基因
Up-regulated genes
NM_138825
Serpina12
+34.8
NM_022175
Rhox5
+9.4
NM_017145
Mcpt1
+8.6
下调基因
Down-regul-ated genes
NM_022214
Cxcl6
-
36.4
NM_053372
Slpi
-
22.6
NM_012494
Agtr2
-
17.8
NM_013004
Phex
-
10.8
NM_001080756
Car12
-
10.2
NM_017086
Egr3
-
10.0
NM_019280
Gja5
-
9.3
XM_001066755
Lrba
-
8.4
NM_017067
Chm
-
8.1
NM_130822
Lphn3
-
8.1
变化之外，促进精原干细胞自我更新与增殖的重要
基因
Gdnf
(Meng et al., 2000)
也呈现表达增高的趋
势。也就是说，从第
8
天开始，精原干细胞发生大
量增殖，那么，第
10
天
Cdh1
表达升高，应该与精原
干细胞数量增多有关。而第
10
天与第
6
天的睾丸组
织相比有
4 298
个基因出现了表达差异。它们分别
参与多个生物学过程。所以从
Cdh1
表达水平上看，
似乎这两个时间点没有差异，其实睾丸组织内的众
多基因表达水平已发生了剧烈的变化。
这些基因的
表达水平呈现差异，说明与这些基因相关的生物学
过程是呈阶段进展性的。因此
，在精原干细胞早期
