目的:牙购买Baricitinib龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis,P.gingivalis)和具核梭杆菌(Fusobacterium nucleatum,F.nucleatum)是常见的牙周致病菌,越来越多的研究发现,牙周炎与阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)、帕金森病(Parkinson’s disease,PD)等神经退行性疾病(Neurodegenerative diseases,NDDs)有关,但是具体的分子机制尚不明确。因BioBreeding (BB) diabetes-prone rat此,本研究从转录组的方面探究牙周致病菌感染影响神经退行性疾病所涉及到的机制。不同浓度和类型的牙周致病菌影响神经退行性疾病的信号通路与关键基因可能存在着共性和差异。本研究的目的包括以下四项:(1)比较低浓度P.gingivalis和高浓度的P.gingi-valis以及F.nucleatum菌血症感染大鼠AZD9291海马的基因表达差异;(2)比较这些基因所涉及到的生物学过程、分子功能、信号通路差异;(3)筛选各组的具有临床意义的关键基因;(4)对关键基因进行初步验证。方法:1、构建大鼠菌血症模型。选取12只6-8周龄的雄性Sprague Daw-ley(SD)大鼠,随机分为4组,每组3只。P.gingivalis高剂量组(P.gingivalis High dose group,简称PgH组)、P.gingivalis低剂量组(P.gingivalis Low dose group,简称PgL组)、F.nucleatum低剂量组(F.nucleatum Low dose group,简称Fn组)分别经大鼠尾静脉注射1.0×10~8 CFU/200μL P.gingivalis、1.0×10~3CFU/200μL P.gingivalis、1.0×10~3 CFU/200μL F.nucleatum,对照组则注射同体积的PBS,每周注射3次,连续注射8周。2、8周后取大鼠海马组织行转录组测序,再和对照组比对筛选出DEGs。3、对DEGs进行基因本体(Gene ontol-ogy,GO)功能注释、京都基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and ge-nomes,KEGG)富集分析和Reactome富集分析,利用GSEA软件对全部未经筛选的基因进行富集分析,并运用R语言相关程序包对结果进行可视化。4、利用STRING网站对DEGs进行蛋白质-蛋白质互作(Protein protein interaction,PPI)分析并将结果导入Cytoscape软件,根据评分由高到低筛选出Hub(核心)基因,再将Hub基因,三组共有通路上的基因与阿尔茨海默病相关基因数据库Alz Base、帕金森病相关基因数据库Gene4PD取交集,得到具有临床意义的关键基因。5、通过qRT-PCR对筛选出的关键基因进行验证。结果:1、与对照组相比,PgL组共有271个差异基因,其中137个显著上调基因和134个显著下调基因;PgH组共有128个差异基因,其中64个显著上调基因和64个显著下调基因;Fn组共有282个差异基因,其中155个显著上调基因和127个显著下调基因。2、GO富集分析结果显示:(1)PgL组的DEGs中显著富集生物学过程为行为、细胞对分泌的调控、对氧含量下降的反应、成人行为、社会行为等;显著富集的细胞成分为多巴胺合成、外动力臂;显著富集的分子功能为G蛋白偶联肽受体活性、神经肽激素活性。(2)PgH组的DEGs中显著富集的生物学过程为激素水平调节、上皮细胞分化、阴离子转运、离子转运的正向调节等;显著富集的细胞成分为细胞尖端部分,显著富集的分子功能为离子通道活性。(3)Fn组的DEGs中显著富集的生物学过程为上皮细胞分化、系统过程调控、激素刺激的细胞反应、金属离子运输、激素水平调节等;显著富集的细胞成分为纤毛、顶端等离子体膜等;显著富集的分子功能为有机酸结合。3、KEGG富集分析结果显示:(1)PgL组显著富集的通路为神经活性配体-受体相互作用通路、钙离子信号通路、cAMP信号通路、神经营养因子信号通路等。(2)PgH组显著富集的通路为神经活性配体-受体相互作用信号通路、细胞黏附分子。(3)Fn组显著富集富集的通路为神经活性配体-受体相互作用信号通路、雌激素信号通路、肾素分泌等。4、Reactome富集分析结果显示:(1)PgL组显著富集的通路为肽-配体结合受体、GPCR(G Protein-Coupled Re-ceptor,G蛋白偶联受体)配体结合、GPCR信号传导、GPCR下游信号传导。(2)PgH组显著富集的通路为免疫系统。(3)Fn组显著富集富集的通路为GPCR配体结合等。5、GSEA分析结果显示:(1)PgL组显著富集了GABA合成-释放-再摄取-降解通路、5-羟色胺神经递质释放循环、多巴胺神经递质释放循环、去甲肾上腺素神经递质释放循环通路。(2)PgH组显著富集了糖酵解糖异生、葡萄糖代谢通路。(3)Fn组显著富集了胶原纤维和其他多聚体组装、胶原链三聚体、胶原纤维的交叉连接通路。6、关键基因的筛选及验证结果:(1)在PgL组中,发现Avp、Sstr、Nr4a2、Oxt、Cldn4、Drd1、Lhb、Nmb、Nts共9个关键基因。(2)在PgH组中,发现Atf3、Prl、Ttr、Kl共4个关键基因。(3)在Fn组中,发现Avp、Sstr、Dpp4、Prlr、Lhb共5个关键基因。其中,PgL组关键基因Avp、Sstr、Nr4a2、Oxt、Cldn4,PgH组关键基因Atf3、Prl、Ttr、Kl,Fn组关键基因Avp、Sstr在qPT-PCR实验中具有显著变化,且与转录组测序结果一致。结论:P.gingivalis和F.nucleatum菌血症显著影响大鼠海马体神经退行性疾病相关信号通路和相关分子的表达,两种细菌的调节作用具有明显的差异性;P.gingivalis菌血症对上述过程的调节具有浓度依赖性。