Технология генных микрочипов — это эпохальный новый метод молекулярной биологии, разработанный в середине 1990-х годов, который объединяет технологии, относящиеся к молекулярной биологии, иммунологии, биофизике, биохимии, микроэлектронике, информатике, статистике и многим другим дисциплинам. По сравнению с другими методами анализа профилей экспрессии генов, такими как РНК-блоттинг, определение последовательности библиотеки кДНК и последовательности экспрессии генов, он имеет очевидные преимущества, поскольку может анализировать тысячи генов одновременно и параллельно в эксперименте, а также обладает такими характеристиками, как высокая скорость, высокая интеграция и низкий уровень загрязнения. 1, принцип обнаружения и классификация технологии генного чипа Генный чип также известен как ДНК-чип или кДНК-микрочип (кДНК-микрочип). Основной принцип заключается в комплементарной гибридизации зондов и целевых генов, что означает, что определенное количество фрагментов нуклеиновых кислот (кДНК, EST или олигонуклеотидов) используются в качестве зондов и фиксируются роботом на высокой скорости в высокой плотности и в соответствии с заранее заданным регулярным расположением мест на опорах, таких как слайды, кремниевые пластины, нейлоновые мембраны и органические биосинтетические поверхности, для создания ДНК-микрочипов, которые используются для обнаружения присутствия комплементарных последовательностей в тестируемом образце. ДНК-микрочипы используются для выявления наличия комплементарных последовательностей в тестируемом образце. Из образца выделяют мРНК и получают флуоресцентно меченную кДНК с помощью реакции обратной транскрипции. Затем гибридизируют с ДНК-микрочипом, содержащим тысячи генов, и смывают фрагменты на предметном стекле, не комплементарные друг другу. Для сравнения различий в экспрессии генов между двумя разными клеточными линиями или разными тканевыми источниками мРНК выделяется из двух разных клеточных линий или разных тканевых источников. Реакции обратной транскрипции маркируются разными цветами флуоресценции, смешиваются в равных количествах, затем гибридизируются с микрочипом ДНК, содержащим тысячи генов, и слайды подвергаются лазерному конфокальному сканированию. Относительные уровни экспрессии каждого гена в различных клеточных линиях определяются путем сравнения интенсивности двух флуоресценций на каждой точечной матрице. Технология генных микрочипов состоит из четырех основных этапов: подготовка микрочипов, подготовка образцов, реакция гибридизации, обнаружение сигналов и анализ результатов. Существует множество способов классификации генных микрочипов, которые можно разделить на две основные категории по способу изготовления: метод синтеза in situ и метод микроматриц или синтетических точечных образцов. Синтез in situ — это применение технологии фототравления полупроводников к химии синтеза ДНК, когда олигонуклеотиды синтезируются на поверхности твердой подложки для получения массивов из десятков тысяч различных олигонуклеотидов на площади в несколько квадратных сантиметров, причем каждый фрагмент олигонуклеотида представляет конкретный ген, присутствующий в определенном месте на ДНК-чипе. Существует два типа кДНК-чипов и олигонуклеотидных чипов в зависимости от длины зонда, нанесенного на вектор [2]. 2, Применение генных чипов в гинекологии С реализацией проекта «Геном человека» и наступлением постгеномной эры науки о жизни постепенно привлекают к себе внимание. Углубленное развитие молекулярной биологии заставило ученых осознать важность регуляции генов в феномене жизни. Изучение заболеваний на генетическом уровне является единственным способом найти первопричину болезней, а также помогает в профилактике и лечении заболеваний. Генные чипы нашли широкое применение благодаря быстрому, высокопроизводительному, одновременному и точному анализу тысяч генетических данных. В области медицины генные чипы широко используются для изучения этиологии заболеваний, диагностики заболеваний, лечения заболеваний, генной фармакологии, скрининга новых лекарств и других исследований. 2.1 Применение генных микрочипов при гинекологических опухолях В последние годы актуальным стало использование генных микрочипов для исследования опухолей, которые могут анализировать экспрессию генов нескольких сотен образцов опухолей одновременно на одном микрочипе [3]. Это дает мощный инструмент для изучения аномальной экспрессии соответствующих генов во время возникновения и развития опухоли, а также для диагностики и лечения опухолей. Он был применен для изучения и лечения многих опухолей в гинекологии. 2.1.1 Генные микрочипы и рак яичников Рак яичников является одной из трех основных опухолей женских половых органов и имеет плохой прогноз, поскольку обычно обнаруживается на поздней стадии, когда симптомы нетипичны. Несмотря на постоянные улучшения в клиническом лечении, прогноз рака яичников не может быть значительно улучшен. Поэтому раннее выявление, ранняя диагностика и эффективное лечение являются ключом к улучшению прогноза рака яичников. В настоящее время считается, что рак яичников в основном вызывается внутриклеточными изменениями ряда генетических генов, таких как p53, c-erbβ-2, c-myc, семейство k-ras и RHOGDI2, но изменения и делеции в этих генах еще не объясняют разнообразие типов тканей рака яичников, таких как плазмоцитома, муцинозная карцинома, карцинома ясноклеточного типа или эндометриоидная карцинома. Она также не объясняет биологическое поведение рака яичников, такое как метастазирование и чувствительность к химиотерапии. Поэтому молекулярный и многогранный подход к изучению генетических изменений может привести к значительным прорывам в ранней диагностике, раннем лечении и улучшении прогноза рака яичников. Канцерогенез яичников является результатом полигенных и прогрессивных изменений в поверхностных эпителиальных клетках-предшественниках яичников. Arnold et al. использовали микрочип кДНК, содержащий 588 генов, для изучения экспрессии генов при раке яичников и обнаружили, что по сравнению с иммортализованной линией поверхностных эпителиальных клеток яичников HOSE17.1, у клеточных линий рака яичников OAW42, PEO1 и JAM экспрессия межклеточной молекулы слизи 1 (ICAM-1) была значительно снижена. ICAM-1) экспрессия была значительно снижена. Уровни экспрессии мРНК и белка ICAM-1 были снижены в большинстве клеточных линий рака яичников и первичных опухолей по сравнению с нормальным эпителием яичников. Остеопонтин — кислый кальций-связывающий фосфогликопротеин, присутствующий в жидкостях человеческого организма и являющийся медиатором воспалительной реакции и образования опухолей. Ким и др. исследовали остеопонтин в 99 случаях инвазивного и функционального рака яичников различных типов пуповины с помощью генного микрочипа, и результаты показали, что чувствительность остеопонтина в прогнозировании раннего и распространенного рака яичников была высокой. Чувствительность остеопонтина в прогнозировании раннего и распространенного рака яичников составила 80% и 85%, соответственно. Хотя для определения чувствительности и специфичности предоперационного тестирования уровней остеопонтина и простазина в сыворотке крови пациенток необходимы проспективные исследования, предварительные исследования показывают, что тестирование генного микрочипа на уровни экспрессии остеопонтина и простазина может быть полезным для ранней диагностики рака яичников. Таппер и др. применили микрочипы кДНК, содержащие 588 генов, для анализа экспрессии генов во время прогрессирования плазмоцитарного рака яичников и показали, что наиболее ярким отличием аденокарциномы по сравнению с доброкачественной аденомой было то, что RHOGDI2 (Rho GDP-dissociation inhabitor 2) повышался независимо от стадии опухоли. Савирис и др. создали специализированный микрочип кДНК, содержащий 516 генов, для изучения рака яичников и назвали этот небольшой специализированный микрочип Ovachip. Этот небольшой микрочип имеет много преимуществ. Они использовали Ovachip для идентификации многих дифференциально экспрессированных генов при раке яичников и обнаружили две основные группы генов, группу с повышенным уровнем IGF2 и группу с пониженным уровнем CAK. Группа IGF в основном включает инсулиноподобный фактор роста (IGF-2), супрессор контрольно-пропускного пункта (CHES1), ассоциированный с резистентностью к цисплатину белок (CRA), клеточную циклин-зависимую киназу (CDK6). ), TGF-β2 и т.д. Экспрессия IGF2 может быть связана с регуляцией контрольных точек клеточного цикла и приобретением лекарственной устойчивости. Группа CAK в основном включает CDK7 и ее регуляторную субъединицу цитокин H, рецепторную тирозинкиназу AXL (AXL), кальций-связывающий белок S100 A2 (S100A2) и селен-связывающий белок 1 (SELENBP1). Определение и выявление изменений в профилях экспрессии генов рака яичников помогает не только в ранней диагностике, патологическом генотипировании и прогнозировании, но и в клиническом и химиотерапевтическом скрининге лекарств. Генные микрочипы как высокоплотный интегрированный аналитический инструмент предоставляют много ценной информации в лекарственной терапии рака яичников и химиотерапевтическом скрининге лекарств. Проблема нечувствительности к химиотерапии при раке яичников часто встречается в клинической практике, в основном из-за генетических различий, таких как гены лекарственного ответа, которые приводят к различным ответам на лекарства. Или развитие генов лекарственной устойчивости, приводящих к нечувствительности к лекарствам. Основными белковыми молекулами, связанными с лекарственной устойчивостью в опухолевых клетках, являются класс P-гликопротеинов, дигидрофолат редуктаза (DHFR), глутатион-S-трансфераза (GST), циклин, аденилат синтаза и продукты онкогенов c-erbβ-2, ras и c-myc. Если наличие соответствующих генов или генов лекарственной устойчивости выявляется с помощью технологии микрочипов до начала химиотерапии, то выбор препарата и лечения может быть сделан, чтобы избежать эффекта лечения из-за нечувствительности к препарату. Huang et al. провели профилирование генов различных опухолевых тканей с помощью микрочипов и обнаружили, что ткани яичников показали значительно высокую экспрессию upregulated binding factor, специфического транскрипционного фактора РНК-полимеразы І, который вместе с транскрипционным фактором SLI составлял катализатор генов рибосомальной РНК. Дальнейший анализ микрочипов был использован для идентификации неактивного транскрипта, специфичного для Х-хромосомы (XIST), как наиболее значительно пониженного гена, экспрессируемого при рецидивирующем раке яичников. Дальнейшие клинические наблюдения показали, что уровень экспрессии XIST значительно коррелировал с чувствительностью к паклитакселу (TAX), и поэтому XIST может быть использован в качестве потенциального предиктора чувствительности к химиотерапии TAX при раке яичников. Для выяснения процесса развития резистентности к TAX, были проведены исследования. Для выяснения процесса развития резистентности к ТАКСу, Ламендола и др. использовали различные концентрации ТАКСа на субклеточных линиях яичников SKOV-3. Микрочипы кДНК в сочетании с самокартированием тканей (SOM) показали, что экспрессия транскрипта multidrug resistance 1 не была повышена в SKOV-3 (0,003TR) по сравнению с родительским SKOV-3, в то время как она была повышена в SKOV-3 (0,03TR) и SKOV-3 (0,03TR). Анализ SOM может прояснить изменения связанных транскрипционных генов, включая рост и поддержание клеток, структуру клеток, передачу сигналов, воспалительную реакцию и другие семейства генов. Микрочипы кДНК в сочетании с собственным анализом картирования тканей могут прояснить процесс развития устойчивости к ТАКС, и, как ожидается, станут эффективным методом для скрининга выбранных семейств генов после ранних фенотипов лекарственной устойчивости. Чтобы понять сложную сеть индуцированных ТАКС апоптотических каналов и механизм лекарственной устойчивости, Sugimura и др. исследовали клеточные линии рака яичников (KF) и других клеточных линий, устойчивых к ТАКС (KFTX), обработанные ТАКС и карбоплатином (CBDCA), с помощью технологии микрочипов кДНК и показали, что ТАКС повышал экспрессию каспаз-1, -2, -3, 4, -6, -9, -10 в KF и экспрессию каспаз-9, -10 в KFTX. Экспрессия 10, которая была неизменной или пониженной в KFTX, в то время как bag-1 и hsc70 были значительно повышены, и ни p53, ни bcl-2 не были повышены. Таким образом, предполагается, что p53-независимые митохондриальные каналы и каналы, индуцируемые усиленным ответом, играют критическую роль в ТАКС-индуцированном апоптозе в клеточных линиях рака яичников, и что ингибирование этих каналов и повышение экспрессии bag-1 и hsc70 может привести к резистентности к препарату ТАКС. устойчивости к лекарственным препаратам ТАКС. Чжан Вэньцзин и др. применили технологию генного микрочипа для изучения различий в профилях экспрессии генов между устойчивой к паклитакселу клеточной линией рака яичников человека OC3/Tax300 и чувствительной клеточной линией OC3, а также для выявления генов, связанных с лекарственной устойчивостью. Среди них 217 генов были даун-регулированы и 17 генов были ап-регулированы; даун-регулированные гены были в основном EBV-кодированный ядерный белок (EBNA-3) и сигнальный белок (COP9), а ап-регулированные гены были в основном тирозинкиназа (JAK2), белки теплового шока (HSPs), восстановленный кофермент никотинамид аденин динуклеотид (NADH) и др. ) и т.д. Это может дать новый способ дальнейшего изучения механизма лекарственной устойчивости в опухолевых клетках рака яичников. 2.1.2 Генные чипы и рак шейки матки Рак шейки матки является распространенной злокачественной опухолью у женщин. Как и другие злокачественные опухоли, его возникновение и развитие является результатом аномальных структурных и функциональных изменений множества генов внутри и вне клетки. Предыдущие исследования часто ограничивались одним или несколькими генами и не давали более полного понимания всего ракового процесса. Генные чипы, с их большой пропускной способностью и одновременным обнаружением, могут удовлетворить это требование. Лю Кайцзян и др. использовали микрочипы для профилирования экспрессии кДНК, содержащие 2048 полноразмерных генов человека, для анализа профилей экспрессии генов трех случаев рака шейки матки у уйгурских женщин, перенесших клиническую резекцию, трех случаев рака шейки матки у ханьских женщин и их собственных образцов нормальной ткани шейки матки, и в обоих случаях были определены специфические гены, экспрессия которых снижалась и повышалась. Способствуя ранней диагностике, теперь ясно, что ВПЧ-инфекция необходима для развития рака шейки матки. Новая система Bethesda рекомендует использовать тестирование на ВПЧ в качестве дополнения к традиционным мазкам. Чо и др. использовали недавно разработанный микрочип ДНК ВПЧ для тестирования на генотипы ВПЧ и сравнили результаты с результатами Пап-мазка в соответствии с новой системой Bethesda. Микрочип содержал 22 специфических олигонуклеотидных зонда, 15 из которых относились к типам высокого риска и 7 — низкого риска. Микрочип ДНК ВПЧ был совмещен с диагностикой по Пап-мазку в сравнительном исследовании 685 цервиковагинальных мазков. Результаты показали, что уровень позитивности ВПЧ составил 31,9% в 414 контрольных случаях и 78,6% в 271 случае рака. Основными причинами рака шейки матки являются ВПЧ подтипов 16, 18 и 58, а низкосортные сквамозные интраэпителиальные поражения — это тип поражения, вызванный коинфекцией несколькими подтипами ВПЧ и чаще встречающийся у молодых женщин (40 лет).Oh et al. создали микрочип ДНК ВПЧ, содержащий 15 типов высокого риска и 12 типов низкого риска, используя три ВПЧ-положительные клеточные линии (клетки Hela, Caski и SiHa). Микрочип был оценен с использованием трех ВПЧ-положительных клеточных линий (клетки Hela, Caski и SiHa) и двух ВПЧ-отрицательных клеточных линий (клетки C33A и A549) и показал, что микрочип способен обнаружить известные типы ВПЧ, присутствующие в этих клеточных линиях, с более чем 100-кратным пределом обнаружения, чем метод ПЦР, и что микрочип обладает высокой специфичностью и воспроизводимостью. Тестирование на ВПЧ также пытались использовать в качестве альтернативы цитологическому скринингу, и исследования показали, что гибридизационный захват, а также микрочипы ВПЧ могут использоваться в качестве инструмента скрининга, а их чувствительность не отличается от чувствительности жидкостной цитологии. Таким образом, микрочипы ДНК ВПЧ могут быть использованы в качестве мощного скринингового инструмента в крупномасштабных эпидемиологических исследованиях для раннего выявления ВПЧ-инфекции высокого риска и целенаправленного лечения, что значительно снижает заболеваемость раком шейки матки. Peng Min et al. использовали технологию генного микрочипа для анализа первичных образцов рака шейки матки с целью изучения вариаций экспрессии онкогенов в геноме рака шейки матки, в результате чего в ткани первичных образцов рака шейки матки было выявлено 11 прото-онкогенов или супрессорных генов с дифференциальной экспрессией, что составило 3,4% генов-кандидатов. Это может стать основой и подсказкой для изучения патогенеза рака шейки матки. Кроме того, генные чипы также использовались в исследованиях по патологическому типированию опухолей. Fujimoto и другие [21] использовали микрочипы, содержащие 1700 генов, связанных с раком, для анализа клеток SKG-IIIa и SKG-IIIb из двух различных морфологий одной и той же пациентки с раком шейки матки с целью обнаружения генов, связанных с раком, специфичных для типа ткани, и просеяли 10 генов (IGFB3, IAP). Эти 10 генов (IGFB3, IAP, TM1CEA, EPLG8, IFIG, CAD13, SNO, AMLEV1, TGFB2 и PLP) были подтверждены полуколичественным RT-PCR в 9 клеточных линиях рака шейки матки. SNO и TGFβ2 были экспрессированы как в клеточных линиях сквамозной, так и аденокарциномы и могут быть связаны с канцерогенезом шейки матки. Диагностическая форма TBS для рака шейки матки установлена в большинстве регионов, и нет лучшего метода для ведения пациентов с атипичными клетками сквамозного эпителия. Некоторые авторы [22] применили микрочипы и подтвердили методом иммуноблотинга, что по сравнению с ВПЧ-негативным нормальным эпителием шейки матки, образцы рака шейки матки с ВПЧ-инфекцией высокого риска имели ERBB2, KIT, FLT1, MYCN, RAS, CDKN2A. CCND1, NME1, NME2, MET, FGF7, FGFR2, STAT1 и антиапоптотические (например, Bcl-2), связанные с цитоархитектоникой гены были повышены, в то время как некоторые члены семейств рецепторов TGF и интегринов, IL-1 и инсулиноподобного связывающего белка фактора роста были понижены. Поэтому вполне возможно получить клетки шейки матки с помощью клеточной щетки и проанализировать характеристики экспрессии генов с помощью массивов экспрессии генов, чтобы четко отличить злокачественные опухоли от нормального цервикального сквамозного эпителия. 2.1.3 Генный микрочип и рак эндометрия Kabbarah et al [23] использовали РНК из 800-4400 клеток, полученных путем микроизоляции фиксированных в спирте, парафинированных образцов матки для профилирования экспрессии генов. Результаты выявили ряд известных аберрантных генов и неизвестных аберрантных генов в карциноме эндометрия, а также подтвердили, что Amd1, который повышен в других опухолях, также повышен в РНК карциномы эндометрия мыши, что делает микрочип полезным для диагностики ранних микроскопических поражений в карциноме эндометрия. Используя технологию генного микрочипа, содержащего 4096 клонов кДНК, Чжоу Хуайцзюнь и др. сравнили профили экспрессии генов двух тканей аденокарциномы эндометрия и соответствующих нормальных тканей, чтобы исследовать гены-кандидаты для аденокарциномы эндометрия. Результаты показали, что два образца совместно экспрессировали в общей сложности 350 дифференциально экспрессированных генов, из которых 33 были значительно повышены при Ratio>3 и 44 были значительно понижены при Ratio<0,3. 44 гена. Это позволяет предположить, что образование эндотелиальной аденокарциномы является результатом злокачественной трансформации клеток из-за нарушений в многочисленных путях трансдукции, вызванных множественными аномалиями генов. Дифференциально экспрессированные гены в 32 случаях тканей рака эндометрия были проанализированы с помощью технологии генного микрочипа, а их профили экспрессии генов были проанализированы с помощью иерархической кластеризации. В результате было выявлено 12 дифференциально экспрессированных генов, связанных с метастазированием опухоли. Результаты анализа иерархической кластеризации 32 случаев рака эндометрия на основе этих 12 дифференциально экспрессированных генов показали 66% совпадение с хирургической патологической стадией. 2.1.4 Генные чипы и хориокарцинома Хориокарцинома - это высокозлокачественная опухоль, которая на ранней стадии может метастазировать по всему организму через кровоток, разрушая ткани и органы. Достижения в технологии мониторинга ХГЧ и химиотерапии улучшили прогноз для пациентов с хориокарциномой. Профили экспрессии генов различаются между нормальными клеточными линиями трофобласта человека и хориокарциномы и были сравнены Vegh et al [26] с использованием микрочипа кДНК, содержащего 588 известных генов. Шесть генов были повышены и три гена были понижены в клетках хориокарциномы по сравнению с нормальными клетками трофобласта, включая белок теплового шока 27 (HSP227), который понижен в хориокарциноме и способствует повышению чувствительности опухолей трофобласта к химиотерапии. 2.2 Применение генных чипов при эндометриозе и синдроме поликистозных яичников Эндометриоз (ЭМ) - одно из самых распространенных гинекологических заболеваний, которым страдают около 10% женщин репродуктивного возраста. Хотя было проведено много исследований этого заболевания, его истинная этиология до сих пор неизвестна, а лечение ограничивается хирургическим вмешательством и некоторыми гормональными препаратами, и оно склонно к рецидивам. Технология генных микрочипов представляет собой эффективный инструмент для достижения цели исследования благодаря низкому потреблению, высокой чувствительности и высокой пропускной способности для анализа внутриклеточных профилей экспрессии генов. Ли Цзе и др. использовали 578-точечный кДНК-генный микрочип для анализа профилей экспрессии генов, связанных с иммунитетом человека, для поиска генов, связанных с эндометриозом. Были получены результаты для девяти генов, связанных с эндометриозом: два гена с повышенным уровнем регуляции и семь генов с пониженным уровнем регуляции. Наиболее значимым среди пониженных генов был IL-12R, который оказался более чувствительным и эффективным, чем результаты ELSA. Fan Yang и др. применили генный микрочип, содержащий 1200 генов, меченных изотопными зондами, для исследования профиля экспрессии генов CK, связанных с тканями ЭМ и нормальными тканями матки. Результаты показали, что в трех тканях ЭМ и трех нормальных тканях эндометрия было выявлено 119 дифференциально экспрессированных генов, включая 15 повышающих экспрессию генов CK и CKR, в том числе IL21, IL22, IL26, L28, VEGFR, TGF, EGF, FGF и EPOR. Микрочип для профилирования экспрессии генов может эффективно скринировать связанные с ЭМ гены CK и CKR, обеспечивая эффективный и точный инструмент для понимания механизмов заболевания. Распространенность синдрома поликистозных яичников (PCOS) также относительно высока, и предыдущие исследования предположили семейную кластеризацию PCOS, но точный генетический механизм остается неясным. Применение технологии генных микрочипов помогло в изучении этого заболевания. Используя микрочип всего генома человека U133A, Ху Чжэньсин и др. использовали фолликулярные клетки гранулозы, оставшиеся после экстракорпорального оплодотворения-переноса эмбрионов у пациентов с синдромом поликистозных яичников и контрольной группы, для выявления соответствующих дифференциально экспрессированных генов в клетках гранулозы пяти пациентов с PCOS и пяти контрольных групп. Результаты показали, что всего было проверено 46 дифференциально экспрессированных генов, значительно связанных с PCOS, по сравнению с контрольной группой, из них 25 - с PCOS. Результаты показали, что в общей сложности 46 дифференциально экспрессированных генов были значительно связаны с PCOS по сравнению с контрольной группой, из которых 25 были увеличены, а 21 - уменьшены. Эти дифференциально экспрессированные гены имеют различные биологические функции, такие как регуляция липидного обмена, межклеточной сигнализации и иммуновоспалительного ответа, что отражает разнообразие клинических симптомов у пациентов с PCOS. Технология генных микрочипов может быть использована для скрининга новых генетически значимых генов-кандидатов для PCOS. 2.3 Применение генных чипов в других областях гинекологии Помимо рака яичников, рака шейки матки и рака эндометрия, генные чипы использовались и в других областях гинекологии. Результаты показали, что дегидратаза III карбоновой кислоты высоко экспрессируется в тканях молочной железы "девственниц" и беременных крыс, а также в тканях молочной железы крыс, у которых удалены гены, связанные с плохим развитием эпителия молочной железы, в то время как гены, кодирующие молочные белки, преимущественно экспрессируются в тканях молочной железы лактирующих крыс. Это полезно для понимания молекулярных механизмов лактации. Yoshioka и др. использовали технологию генных микрочипов для изучения экспрессии генов в матке крыс до и после беременности и проанализировали 6500 генов на генных микрочипах. Это позволяет предположить, что активация и инактивация определенных генов необходима для успешной имплантации. Аналогичные исследования показали, что некоторые гены могут быть вовлечены в различные стадии инвазии трофобласта, например, интегральные белки, MMPs и белки внеклеточного матрикса, а также аутокринные и паракринные регуляторы, такие как факторы роста и цитокины, которые регулируют пролиферацию и дифференцировку клеток трофобласта in vitro. Информация, выраженная этими генами, может объяснить имплантацию беременной яйцеклетки и формирование плаценты, а также может объяснить некоторые патологические беременности, такие как преэклампсия, тем самым предлагая новые идеи для обеспечения хорошего исхода беременности. Для изучения дифференциальной экспрессии генов в эмбриональных врожденных дефектах нервной трубки, вызванных гестационным диабетом, и выявления молекулярного механизма развития эмбриональных врожденных дефектов нервной трубки, две группы крыс SD в возрасте 70-90 дней были использованы для создания крысиной модели эмбриональных врожденных дефектов нервной трубки, вызванных гестационным диабетом. Дифференциально экспрессированные гены были обнаружены с помощью микрочипов кДНК генов. Всего было выявлено 79 дифференциально экспрессированных генов, в том числе 42 гена с повышенной экспрессией (включая гены, связанные с апоптозом, такие как BAX, bcl22, HSP70 и глюкозо2-транспортер 3) и 37 генов с пониженной экспрессией (включая фосфолипазу A2 и рецептор 3 инсулин2-подобного фактора роста II). Выявлена дифференциальная экспрессия генов, индуцированных гестационным сахарным диабетом у эмбрионов с врожденными дефектами нервной трубки, что создает экспериментальную основу для эффективной ранней диагностики и лечения врожденных дефектов нервной трубки. Шестнадцать олигонуклеотидных зондов длиной около 30 п.н. были разработаны на основе последовательностей цитомегаловируса (HCMV169), вируса простого герпеса (HSV-I,II), вируса краснухи (RV) и Toxoplasma gondii (TOX), полученных из Genbank, с использованием программного обеспечения DNAClub и Primer 510 для разработки ДНК праймеров и зондов, а затем синтезированы с помощью простой программы. ДНК тестируемых патогенных микроорганизмов и ДНК плазмидного вектора были разрезаны и лигированы с помощью одной и той же эндонуклеазы с образованием "гибридной" ДНК. Затем была проведена ПЦР-амплификация и мечение флуоресцентным красителем с использованием универсальных праймеров на векторе для амплификации продукта. Продукт гибридизировали на ДНК-микрочип и сканировали с помощью сканера микрочипов GeneTACTMUC4 (Genomic Solutions Inc.), данные обрабатывали и анализировали с помощью прилагаемого программного обеспечения GeneTAC IntegratorMicroarray Analysis Software Version3130. и анализ. Результаты показали, что генный чип, приготовленный этим методом, может обнаруживать пять патогенных микроорганизмов одновременно, а результаты положительных образцов, исследованных с помощью флуоресцентной количественной ПЦР, в целом соответствовали данным генного чипа. Хотя технология генных микрочипов не была доступна в течение длительного времени и в области акушерства и гинекологии все еще существует много ограничений, она показала очень широкое применение в акушерстве и гинекологии. Технология генных микрочипов также может быть использована для выявления генетически связанных генов на ранней эмбриональной стадии и для пренатальной диагностики, обеспечивая тем самым надежную гарантию для евгеники населения. По мере того как люди все больше узнают о различных генах, появляется возможность понять развитие различных заболеваний с генетического уровня. Поскольку генные чипы разрабатывались не так давно, у этой технологии все еще есть недостатки [39], такие как необходимость в дорогостоящем оборудовании, неизбежное включение неправильных нуклеотидов и примесей в синтетические зонды, что снижает специфичность, и необходимость повышения плотности массивов зондов. С развитием технологии эти проблемы будут преодолены.