盆底肌损伤后修复过程中囊泡转运相关基因的表达

doi:10.13481/j.1671-587X.20210503

摘要/Abstract

摘要： 目的

探讨在阴道分娩导致盆底肌损伤的过程中与骨骼肌再生修复及囊泡转运相关的基因表达，初步阐明ADP核糖基化因子GTP酶活化蛋白3（ARFGAP3）等效应分子在盆底肌损伤后再生修复中的潜在作用。

方法

选取12周龄的C57 BL/6健康雌性处鼠32只，通过阴道扩张加远端牵引法构建盆底肌损伤模型，分为对照组、造模1 d组、造模3 d组和造模5 d组。在基因表达综合数据库（GEO）中，以“muscle regeneration”为关键词搜索与骨骼肌再生修复相关的信息，选取GSE5413、GSE45577和GSE469 3个数据集，使用GE02R在线分析工具和R软件筛选差异表达基因，在共差异表达基因中选出与胞内囊泡转运相关的10个基因（ARFGAP3、LGALS3、KDELR3、CSF1R、ANXA4、STMN1、THBS2、PLXNB2、KIF20A和EMR1）。采用实时荧光定量PCR（RT-qPCR）法检测盆底肌损伤修复过程中小鼠盆底肌组织中上述囊泡转运相关差异基因的表达水平。

结果

在盆底肌损伤后表达水平升高的基因有ARFGAP3、STMN1、THBS2和PLXNB2。与对照组比较，造模1 d组小鼠盆底肌组织中ARFGAP3、STMN1和THBS2基因表达水平升高（P<0.05或P<0.01），造模3 d组小鼠盆底肌组织中ARFGAP3和PLXNB2基因表达水平升高（P<0.01）。在盆底肌损伤后表达水平降低的基因有CSF1R、ANXA4和EMR1。与对照组比较，造模1 d组小鼠盆底肌组织中CSF1R和EMR1基因表达水平降低（P<0.05或P<0.01）；造模3 d组小鼠盆底肌组织中CSF1R和ANAX4基因表达水平降低（P<0.05），造模5 d组小鼠盆底肌组织中ANAX4基因表达水平降低（P<0.05）。在盆底肌损伤后表达水平不变的基因有LGARLS3、KDELR3和KIF20A。

结论

ARFGAP3可能在盆底肌损伤后修复过程中起到重要调控作用。

关键词: 盆底肌损伤, 肌肉再生, 囊泡转运, ADP核糖基化因子GTP酶活化蛋白3, 基因表达

Abstract: Objective

To explore the gene expressions related to skeletal muscle regeneration and repair and vesicle transport in the process of pelvic floor muscle injury caused by vaginal delivery， and to preliminarily clarify the potential role of effector molecules such as ADP ribosylation factor GTPase activated protein 3（ARFGAP3） in the regeneration and repair of pelvic floor muscles after injury.

Methods

Thirty-two female healthy 12-week-old C57 BL/6 mice were selected， and the pelvic floor muscle injury models were constructed by vaginal expansion and distal traction. They were divided into control group， modeling 1 d group， and modeling 3 d group and modeling 5 d group. In the Gene Expression Omnibus （GEO）， “muscle regeneration” was used as a keyword to search for information related to skeletal muscle regeneration and repair， three data sets GSE5413， GSE45577 and GSE469 were selected， and GEO2R online analysis tool and R software were used to screen for the differential expression genes； among the co-differentially expressed genes， 10 genes related to intracellular vesicle transport were selected （ArfGAP3， LGALS3， KDELR3， CSF1R， ANXA4， STMN1， THBS2， PLXNB2， KIF20A， EMR1）. Real-time fluorescence quantitative PCR（RT-qPCR） method was used to detect the expression levels of the above-mentioned vesicle transport-related differential genes in pelvic floor muscle of the mice during the repair of pelvic floor muscle injury.

Results

The genes whose expression levels were increased after pelvic floor muscle injury were ARFGAP3， STMN1， THBS2 and PLXNB2. Compared with control group， the expression levels of ARFGAP3， STMN1 and THBS2 in the pelvic floor muscle tissue of the mice in modeling 1 d group were increased after injury（P<0.05 or P<0.01）， and the expression levels of ARFGAP3 and PLXNB2 in modeling 3 d group were increased after injury （P<0.01）. CSF1R， ANXA4 and EMR1 were the genes whose expression levels were reduced after pelvic floor muscle injury. Compared with control group， the expression levels of CSF1R and EMR1 in modeling 1 d group were decreased after injury（P<0.05 or P<0.01）； the expression levels of CSF1R and ANAX4 in modeling 3 d group after injury were decreased（P<0.05）；the expression level of ANAX4 in modeling 5 d group was decreased（P<0.05）. The expression levels of LGARLS3， KDELR3 and KIF20A remained unchanged after pelvic floor muscle injury.

Conclusion

ARFGAP3 may play an important regulatory role in the repair process of pelvic floor muscles after injury.

Key words: pelvic floor muscle injury, muscle regeneration, vesicle transport, ADP ribosylation factor GTPase activated protein 3, gene expression

中图分类号:

R711.4

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图/表 4

表1

图1

图2

图3

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Gene	Forward	Reverse
ARFGAP3	5'-CGAGGAGGAAGTACCAGGAGGAC-3'	5'-CCAGTAGGAATCGGCACCATCATC-3'
LGARLS3	5'-CAGGACAGGCTCCTCCTAGTGC-3'	5'-GCAGCAGGATAGCCTCCAGGAG-3'
KDELR3	5'-TGAACTACAGTTACACGCCGATGG-3'	5'-AGTGGTGATGGTCTCAGCCTCTC-3'
CSF1R	5'-CCTCCTCTGGTCCTGCTGCTG-3'	5'-TTCCACACTGCCATTGCTCACAC-3'
ANXA4	5'-GGCTTAGGCACTGATGACAACACC-3'	5'-CACAGAGAACGAGCAGAACCTTCC-3'
STMN1	5'-GCAAGATGGCGGAGGAGAAGC-3'	5'-TTGTTCTTCCGCACCTCTTCCAC-3'
THBS2	5'-CAGATTGGCTACGCAGGTGATGG-3'	5'-CATCGTCCTCGTCACAAGCATCTC-3'
PLXNB2	5'-CAGAAGCGAGACACGGCACAC-3'	5'-TACCATGACCAGAGGCAGGATGAG-3'
KIF20A	5'-CCAGCAATCCAGCCGCAGTC-3'	5'-TCAGAGCCAGCCAGGTCACAG-3'
EMR1	5'-TGGCAAGCATCATGGCATACCTG-3'	5'-TGACGGTTGAGCAGACAGTGAATG-3'
GAPDH	5'-AGGAGCGAGACCCCACTAACA-3'	5'-AGGGGGGCTAAGCAGTTGGT-3'

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