帕金森病患者外周血circRNA的测序研究

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目的:通过测序技术分析帕金森病患者与正常对照组在外周血中circRNA的表达,比较两者间的差异表达水平,探讨显著差异表达的circRNA及其可能的信号通路和对应的靶基因,深入了解circRNA在帕金森病发病机制中的作用,为寻找帕金森病的诊断标志物提供新的研究方向。方法:将帕金森病患者(n=4)与正常对照(n=4)作为研究对象进行分组,分别收集两组的外周静脉血,根据PAXgene Blood RNA Kit操作手册提取、纯化RNA,通过NanoDrop 2000和Agilent2100检测RNA浓度及完整性。利用RNA测序技术分析mRNA和circRNA的表达情况并进行筛选。通过使用热图、火山图呈现显著差异表达的mRNA和circRNA。GO和KEGG富集分析显著差异表达的mRNA,从中获取与帕金森病发生发展相关的信号通路和靶基因。用miRTarBase数据库软件预测circRNA与miRNA的结合位点,TargetScan数据库软件预测mRNA与miRNA的结合位点,以此构建ceRNA网络,探究circRNA在帕金森病中的生物学功能。同时,对显著差异表达的circRNA使用qRT-PCR的方法进行进一步验证。结果:在帕金森病患者和正常对照的外周血中检测mRNA和circRNA,其中有766个mRNAs和411个circRNAs被鉴定为显著差异表达。与正常对照组相比,帕金森病患者中有273个mRNAs表达上调、493个mRNAs表达下调。另外,对circRNA的表达进行分析发现与正常对照组相比,帕金森病患者中有129个circRNAs表达上调、282个circRNAs表达下调。经过mRNA在KEGG富集分析中发现帕金森病的表达通路位于第二位,并发现帕金森病患者中差异表达的mRNA与线粒体呼吸链功能障碍具有相关性。ceRNA网络包括10个差异表达的mRNAs,13个预测的miRNAs和10个差异表达的circRNAs。8个显著差异表达的circRNA进行qRT-PCR验证发现hsacirc0009190具有统计学差异(P<0.05)。结论:帕金森病患者外周血中存在大量差异表达的circRNA。circRNA与miRNA结合发挥海绵作用,可能在帕金森病基因表达调控中起重要作用。根据GO、KEGG富集和ceRNA网络分析发现线粒体呼吸链功能障碍与帕金森病密切相关。通过qRT-PCR验证提示hsacirc0009190可能与帕金森病具有相关性。
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