IBS患者結(jié)腸組織中microRNA表達(dá)譜分析及其意義研究
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《廣西醫(yī)科大學(xué)》 2014年
IBS患者結(jié)腸組織中microRNA表達(dá)譜分析及其意義研究
郭先文
【摘要】:背景與目的:腸易激綜合征(Irritable bowel syndrome, IBS)是一種常見的功能性胃腸疾病,其臨床癥狀主要表現(xiàn)為腹痛、腹脹或腹部不適伴隨排便習(xí)慣或糞便性狀的改變。根據(jù)大便性狀可將IBS分為IBS-D、IBS-C和IBS-M三種不同的亞型。目前該病的發(fā)病機(jī)制尚未完全明確,其診斷主要依據(jù)以癥狀學(xué)為主的羅馬Ⅲ診斷標(biāo)準(zhǔn),缺乏公認(rèn)的客觀診斷指標(biāo)。因此,尋找方便、有效的生物學(xué)標(biāo)志,將極大有利于疾病的診斷和治療。 微小RNA (microRNA, miRNAs)是一組長(zhǎng)約18-23nt的內(nèi)源性非編碼RNA,其表達(dá)具有組織細(xì)胞特異性、發(fā)育時(shí)序性和進(jìn)化保守性,在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)節(jié)靶基因的表達(dá),從而參與細(xì)胞增殖、分化、凋亡、代謝、氧化應(yīng)激和人類疾病發(fā)生等生理和病理過程。研究發(fā)現(xiàn)在IBS患者腸道黏膜中存在著miRNAs表達(dá)改變,這提示miRNAs可能參與了IBS的發(fā)病過程。 本研究旨在應(yīng)用miRNA芯片技術(shù),從組織標(biāo)本中篩選出在IBS-D和IBS-C患者腸粘膜中差異表達(dá)顯著的miRNAs,并應(yīng)用生物信息學(xué)分析所有差異表達(dá)miRNAs的靶基因及其生物學(xué)功能,初步探討miRNAs在該病中發(fā)揮的作用,為IBS的分子診斷及治療奠定基礎(chǔ)。 材料和方法: 1.從正常對(duì)照組、IBS-D和IBS-C組中各抽出3例患者的乙狀結(jié)腸粘膜標(biāo)本用于芯片篩選實(shí)驗(yàn)。 2.采用mirVanaTM RNA Isolation Kit提取分離總RNA,使用瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)RNA濃度及質(zhì)量。 3.利用Agilent Human miRNA芯片(8*60K,V19.0)進(jìn)行miRNAs的篩選(北京曠博科技公司提供),應(yīng)用Feature Extraction和Gene Spring12.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,以表達(dá)相差2.0倍或-2.0倍為閾值,找出差異表達(dá)顯著的miRNAs。 4.應(yīng)用TargetScan軟件對(duì)差異表達(dá)miRNAs進(jìn)行靶基因預(yù)測(cè),之后采用Gene Spring12.0軟件對(duì)靶基因進(jìn)行GO富集分析和KEGG通路分析,以得到生物功能聚類注釋信息。 5.基于生物學(xué)功能選取其中8個(gè)miRNAs,利用qRT-PCR法檢測(cè)它們?cè)?0例IBS-D患者、10例IBS-C患者和10例正常對(duì)照者血清中的表達(dá)量,以對(duì)芯片篩選結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果: 1.通過比較IBS-D組和對(duì)照組芯片檢測(cè)結(jié)果,發(fā)現(xiàn)72個(gè)miRNAs表達(dá)差異顯著,其中67個(gè)表達(dá)上調(diào),5個(gè)下調(diào);比較IBS-C組和對(duì)照組miRNA芯片檢測(cè)結(jié)果,發(fā)現(xiàn)有17個(gè)miRNAs表達(dá)呈顯著差異,均為表達(dá)上調(diào);進(jìn)一步比較IBS-D組和IBS-C組miRNA芯片檢測(cè)結(jié)果,發(fā)現(xiàn)31個(gè)miRNAs差異表達(dá)顯著,其中28個(gè)表達(dá)上調(diào),3個(gè)表達(dá)下調(diào)。 2.應(yīng)用TargetScan對(duì)篩選出的miRNAs進(jìn)行靶基因預(yù)測(cè),預(yù)測(cè)到IBS-D/N中的靶基因數(shù)為461個(gè),IBS-C/N中的靶基因數(shù)為218個(gè),而IBS-D/IBS-C中的靶基因數(shù)為357個(gè)。然后,對(duì)這三組靶基因進(jìn)行G0富集分析,發(fā)現(xiàn)這些靶基因與離子通道(Ca2+等)調(diào)控、細(xì)胞骨架、細(xì)胞黏附、細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)、肥大細(xì)胞脫顆粒、神經(jīng)遞質(zhì)釋放或信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等過程相關(guān);KEGG通路分析顯示這三組靶基因分別富集于13個(gè)、7個(gè)和9個(gè)通路中(p0.05),與細(xì)胞骨架調(diào)節(jié)、細(xì)胞因子與其受體相互作用等通路密切相關(guān)。 3.基于生物學(xué)功能選取8個(gè)miRNAs,利用qRT-PCR方法進(jìn)行擴(kuò)大樣本量驗(yàn)證,結(jié)果顯示:與正常對(duì)照組相比較,miR-29b-1-5p, miR-3151, miR-3158-3p, miR-4421, miR-4660, miR-4755-3p和miR-3190-3p在IBS-D患者血清中表達(dá)明顯上調(diào)(p0.05),miR-3151在IBS-C患者血清中表達(dá)明顯上調(diào)(p0.05);而miR-4660, miR-29b-1-5p在IBS-D/IBS-C組中表達(dá)明顯上調(diào)(p0.05);這與芯片結(jié)果表達(dá)趨勢(shì)基本一致。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論: 1.證實(shí)miRNAs在IBS-D和IBS-C患者體內(nèi)存在差異性表達(dá),進(jìn)而表明IBS患者具有特異的miRNAs表達(dá)譜,這為進(jìn)一步開展miRNAs作為IBS診斷及分型標(biāo)志物的研究奠定了基礎(chǔ)。 2.應(yīng)用生物信息學(xué)方法,發(fā)現(xiàn)了IBS-D/N、IBS-C/N和IBS-D/IBS-C組中差異表達(dá)miRNAs的靶向基因。這些靶基因與離子通道調(diào)控、細(xì)胞骨架及細(xì)胞黏附或跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)、肥大細(xì)胞顆粒、神經(jīng)遞質(zhì)釋放或信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等過程相關(guān)。這些生理過程可能參與了IBS的發(fā)病。因此,相關(guān)miRNAs可能在IBS發(fā)病中發(fā)揮重要的作用,其不同的表達(dá)譜可能是造成IBS亞型間存在不同臨床特征的原因之一。
【關(guān)鍵詞】:
【學(xué)位授予單位】:廣西醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:R574.4
【目錄】:
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本文關(guān)鍵詞:IBS患者結(jié)腸組織中microRNA表達(dá)譜分析及其意義研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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