circRNAs及mRNAs在小鼠蛛网膜下腔出血后大脑皮层中的差异表达谱研究

来源 :西南医科大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:dillon100200
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背景及目的:蛛网膜下腔出血(Subarachnoid hemorrhage,SAH)是一种致命的神经血管性重症,具有高致残率及致死率。在哺乳动物脑中,环状RNA(Circular RNA,circRNA)表达量丰富,序列保守,与各种神经系统疾病相关。本研究,运用高通量测序(High-throughput Sequencing)的方法,分析小鼠SAH后早期大脑皮层circRNAs及mRNAs的表达谱,探寻circRNAs在SAH后早期脑损伤(Early brain injury,EBI)中的潜在作用,为进一步探索差异性表达的circRNAs作为SAH的生物标志物及调控机制研究奠定基础。方法:18只C57BL/6J雄性小鼠被随机分为对照组及SAH组(n=9只/组)。采用改进的血管内穿刺法构建SAH模型,SAH后24小时提取皮层总RNA,对质量检测合格的RNA提取物进行PCR扩增,构建cDNA文库,采用Illumina HiSeqTM2500平台进行测序。运用Bowite2将所有转录本比对到小鼠基因组,并计算circRNAs及mRNAs的相对表达量,分别得到circRNAs及mRNAs的表达谱。筛选出显著差异表达的circRNAs及mRNAs,进行GO分析(Gene ontology analysis)、KEGG通路分析(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes pathway analysis)、circRNAs的靶mi RNAs预测并构建circRNA-miRNA-mRNA调控网络。随机选择5条circRNAs,通过实时定量荧光PCR(qRT-PCR)对测序结果进行验证。结果:显著差异表达的circRNAs共26种,其中6种上调,20种下调;显著差异表达的mRNAs共804种,其中396种上调,408种下调。生物信息分析提示这些mRNAs主要涉及炎症与免疫反应,蛋白质结合,细胞外区,细胞因子受体间相互作用等多种生物学途径;而显著差异表达的circRNAs主要涉及磷酸化作用,蛋白质结合,细胞质,轴突引导等多种生物学途径,且可结合不同的miRNAs,从而构建circRNA-miRNA-mRNA调控网络。随机挑选的5条circRNAs(circFoxj3、circSetbp1、circSntg2、circArpp21、circ2010111I01Rik)的变化趋势经验证与测序结果一致。结论:小鼠蛛网膜下腔出血后大脑皮层中的circRNAs及mRNAs表达发生明显变化。显著差异表达的circRNAs及mRNAs涉及多种生物学途径,主要有炎症与免疫反应,蛋白质结合,轴突引导。CircRNAs或许可成为SAH诊治及预后判断的新靶点,为今后circRNAs在早期脑损伤中的具体作用机制探索奠定基础。
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