【摘要】：目的:通過芯片數(shù)據(jù)庫篩選COPD外周血差異表達(dá)miRNAs,運(yùn)用生物信息學(xué)分析方法將差異表達(dá)較顯著的miRNAs進(jìn)行靶基因預(yù)測、GO和Pathway分析。在此基礎(chǔ)上,運(yùn)用qRT-PCR方法將候選miRNAs在臨床COPD患者外周血單個(gè)核細(xì)胞中進(jìn)行驗(yàn)證,并分析差異miRNAs的臨床意義。方法:1、運(yùn)用數(shù)據(jù)庫中芯片數(shù)據(jù)分析COPD外周血miRNAs表達(dá)譜,將異常表達(dá)的miRNAs與另外一個(gè)獨(dú)立樣本qPCR數(shù)據(jù)中的差異miRNAs取交集,篩選出COPD 異常表達(dá)的 miRNAs。2、運(yùn)用 TargetScan、PicTar、miRDB 及 Tarbase 等多種軟件預(yù)測和篩選候選miRNAs的靶基因,將預(yù)測靶基因取交集,進(jìn)一步與經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的靶基因取并集,并將得出的上述靶基因進(jìn)行GO和Pathway分析。3、將臨床研究對象分為COPD組和健康對照組,收集各組研究對象的外周血及臨床資料。運(yùn)用qRT-PCR的實(shí)驗(yàn)方法檢測外周血單個(gè)核細(xì)胞miR-23a、miR-25、miR-145、miR-224的相對表達(dá)水平,分析兩組間的表達(dá)差異,并進(jìn)一步分析miRNAs表達(dá)水平與GOLD分級及急性加重頻率間的關(guān)系。4、對差異表達(dá)miRNAs進(jìn)行ROC分析。結(jié)果:1、芯片數(shù)據(jù)中COPD與健康對照間差異表達(dá)的miRNAs共249個(gè)(P0.05),其中COPD中表達(dá)水平較健康對照升高的98個(gè),較健康對照降低的151個(gè),在上述miRNAs中選擇表達(dá)差異較顯著的4個(gè)miRNAs在另一獨(dú)立樣本qPCR數(shù)據(jù)中進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果顯示miR-23a、miR-25、miR-145、miR-224在兩組間均為差異表達(dá)。2、通過生物信息學(xué)分析方法篩選出4個(gè)miRNAs的總靶基因共3114個(gè),進(jìn)一步GO功能分析顯示上述靶基因主要與細(xì)胞增殖、分化、凋亡、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、脂質(zhì)代謝、氧化還原等重要生物學(xué)過程相關(guān),Pathway分析主要與MAPK、Wnt、TGF-β、Notch、T細(xì)胞受體、B細(xì)胞受體等重要信號通路相關(guān)。上述miRNAs靶基因相關(guān)的功能和通路與COPD發(fā)病機(jī)制密切相關(guān)。3、共收集臨床健康對照組30名及COPD組50名研究對象,其中COPD組患者FEV1%pre與BMI、吸煙指數(shù)、mMRC 及 CAT 評分相關(guān)。qRT-PCR 結(jié)果顯示 miR-23a、miR-25、miR-145、miR-224的相對表達(dá)水平在COPD組外周血單個(gè)核細(xì)胞中較健康對照組均降低,與GOLD分級相關(guān),且miR-23a與miR-145在COPD非頻繁加重及頻繁加重患者的表達(dá)水平有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。4、ROC分析結(jié)果顯示聯(lián)合檢測miR-25、miR-145、miR-224具有較高的AUC,有望成為COPD的預(yù)測指標(biāo)。結(jié)論:1、COPD 差異表達(dá) miRNAs(miR-23a、miR-25、miR-145、miR-224)可能在COPD發(fā)病機(jī)制相關(guān)的功能和信號通路中發(fā)揮重要作用。2、臨床COPD患者外周血單個(gè)核細(xì)胞中miR-23a、miR-25、miR-145、miR-224的相對表達(dá)水平較健康對照低,在COPD患者中與GOLD分級相關(guān),且miR-23a和miR-145在非頻繁與頻繁加重患者中為差異表達(dá)。3、聯(lián)合檢測miR-25、miR-145、miR-224的表達(dá)水平,有望在健康人群中預(yù)測COPD患者。
[Abstract]:Objective: to screen the differential expression miRNAs, in peripheral blood of COPD by microarray database and to predict the target gene, GO and Pathway of miRNAs with significant differential expression by bioinformatics. On this basis, the candidate miRNAs was validated in peripheral blood mononuclear cells (PBMC) of patients with clinical COPD by qRT-PCR method, and the clinical significance of differential miRNAs was analyzed. Methods: 1. The COPD peripheral blood miRNAs expression profile was analyzed by using the chip data in the database, and the abnormal miRNAs was intersected with the difference miRNAs in another independent sample qPCR data. MiRNAs.2, with abnormal expression of COPD was selected to predict and screen target genes of candidate miRNAs by using TargetScan,PicTar,miRDB and Tarbase software. The predicted target genes were intersected and further merged with the target genes verified by experiments. The target genes were analyzed by GO and Pathway. 3. The clinical study subjects were divided into COPD group and healthy control group. The peripheral blood and clinical data of each group were collected. The relative expression of miR-23a,miR-25,miR-145,miR-224 in peripheral blood mononuclear cells (PBMC) was detected by qRT-PCR method, and the difference of miRNAs expression between the two groups was analyzed, and the relationship between miRNAs expression level and GOLD grading and acute exacerbation frequency was further analyzed. 4. ROC analysis was used to analyze the differential expression of miRNAs in peripheral blood mononuclear cells. Results: 1. There were 249 miRNAs differentially expressed between COPD and healthy control in microarray data (P0.05). The expression level of COPD in COPD was higher than that in healthy control (98 cases) and lower than that in healthy control group (151 cases). Four miRNAs with significant difference in expression were selected from the above miRNAs to be verified by another independent sample qPCR data. The results showed that miR-23a,miR-25,miR-145,miR-224 was differentially expressed between the two groups. The total target genes of 4 miRNAs were screened by bioinformatics analysis, and a total of 3114 target genes were screened out by bioinformatics analysis. Further analysis of GO function showed that the above target genes were mainly associated with cell proliferation, differentiation, apoptosis, signal transduction and lipid metabolism. Pathway analysis was mainly related to MAPK,Wnt,TGF- 尾, Notch,T cell receptor, B cell receptor and other important signal pathways. The functions and pathways related to the target genes of miRNAs were closely related to the pathogenesis of COPD. The results of qRT-PCR showed that the relative expression of miR-23a,miR-25,miR-145,miR-224 in the peripheral blood mononuclear cells of the COPD group was lower than that in the healthy control group, and correlated with the GOLD grade. There was statistical difference between miR-23a and miR-145 in COPD patients with non-frequent aggravation and frequent aggravation. 4 the results of ROC analysis showed that the combined detection of miR-25,miR-145,miR-224 might be a predictor of COPD. Conclusion: 1 differential expression of miRNAs (miR-23a,miR-25,miR-145,miR-224) may play an important role in the function and signal pathway related to the pathogenesis of COPD. (2) the relative expression of miR-23a,miR-25,miR-145,miR-224 in peripheral blood mononuclear cells of clinical COPD patients is lower than that in healthy controls, and it is related to GOLD grading in COPD patients. MiR-23a and miR-145 were differentially expressed in patients with infrequent and frequent aggravation. 3. Combined detection of miR-25,miR-145,miR-224 expression may predict COPD patients in healthy population.
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：R563.9

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本文編號：2292991