本文關(guān)鍵詞： 非編碼RNA 微小RNA 長鏈非編碼RNA 生物信息學(xué) 燒傷 大鼠 消耗　出處：《中國人民解放軍醫(yī)學(xué)院》2014年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：研究背景：進入二十一世紀(jì)以來,人類對于編碼RNA的研究已經(jīng)較為深入,但對于完全解決疾病來講還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。隨著非編碼RNA進入人們的視野,這類以往被認(rèn)為無任何作用的“暗物質(zhì)”給大家?guī)砹恕绑@喜”。它們通過直接或間接調(diào)控編碼RNA,影響基因、蛋白質(zhì)的功能,從而發(fā)揮重要的生物學(xué)功能。近年來,隨著生物信息學(xué)技術(shù)的發(fā)展,利用高通量生物芯片技術(shù)研究疾病的病因、診斷、治療,已經(jīng)成為一種新型的研究方法,在臨床與基礎(chǔ)研究中的應(yīng)用越來越廣泛。我科以往研究發(fā)現(xiàn)：嚴(yán)重?zé)齻蟾叽x表現(xiàn)為骨骼肌消耗,而且脛骨前肌消耗較為顯著,且發(fā)現(xiàn)燙傷后大鼠在第3天開始即出現(xiàn)脛骨前肌消耗,7天最為明顯,在蛋白水平、基因水平和信號通路方面進一步研究發(fā)現(xiàn)：泛素-蛋白酶體介導(dǎo)的蛋白降解、骨骼肌細(xì)胞凋亡、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激等是燒傷后骨骼肌消耗的重要原因。但略顯不足的是,在非編碼RNA的表觀遺傳學(xué)調(diào)控方面的機制尚未進行研究。 目的：本研究擬通過高通量芯片篩選嚴(yán)重燙傷大鼠早期脛骨前肌非編碼RNA表達譜的改變,應(yīng)用生物信息學(xué)分析方法,深入挖掘芯片數(shù)據(jù)提供的信息,發(fā)現(xiàn)其可能的致病機制,為臨床治療提供新的靶點和途徑。本課題擬進行以下三部分研究：(1)觀察嚴(yán)重燙傷早期大鼠脛骨前肌消耗改變(2)篩選大鼠嚴(yán)重燙傷早期脛骨前肌微小RNA表達譜并進行生物信息學(xué)分析(3)篩選嚴(yán)重燙傷大鼠早期脛骨前肌長鏈非編碼RNA表達譜并進行生物信息學(xué)分析 方法： (1)采用雄性Wistar大鼠制備燙傷大鼠模型,實驗組大鼠采用94℃熱水、12s造成大鼠背部30%TBSA三度燙傷,對照組大鼠采用37℃溫水(其余條件同實驗組)。分別于傷后Id、3d、7d、14d (n=8)麻醉處死大鼠,分離獲取脛骨前肌,稱量肌肉重量。原位末端轉(zhuǎn)移酶標(biāo)記(TUNEL)法測定脛骨前肌細(xì)胞凋亡。同時留取脛骨前肌標(biāo)本用于微小RNA和長鏈非編碼RNA的檢測。 (2)采用丹麥鎖核苷酸技術(shù)Exiqon miRCURYTM LNA microRNA芯片(第七代),約700條捕獲探針,數(shù)據(jù)庫版本為v18.0,檢測(1)中留取的實驗組與對照組中傷后3天的脛骨前肌標(biāo)本(n=4),對部分差異microRNAs進行實時定量PCR驗證以檢驗芯片數(shù)據(jù)的可靠性；對篩選出的部分差異microRNAs進行靶基因預(yù)測、聚類分析、基因功能分析(GO analysis)、信號通路分析(Pathway)等生物信息學(xué)分析,對部分。 (3)采用Arraystar公司Rat LncRNA Array (4x44K, Arraystar)大鼠長鏈非編碼RNA芯片,設(shè)計包括LncRNAs和蛋白編碼基因,約來自于NCBI RefSeq數(shù)據(jù)庫的9000個lncRNAs和UCSC數(shù)據(jù)庫的約15000個mRNA.檢測(1)留取的實驗組與對照組中傷后3天的脛骨前肌標(biāo)本(n=3),對部分差異LncRNAs進行實時定量PCR驗證以檢驗芯片數(shù)據(jù)的可靠性；對篩選出的差異LncRNAs進行基因功能分析(GOanalysis)、信號通路分析(Pathway)、CNC網(wǎng)絡(luò)分析等生物信息學(xué)分析。 結(jié)果： (1)在相同時間點和對照組相比,脛骨前肌重量及其與體重比值在嚴(yán)重燙傷大鼠傷后3d即出現(xiàn)下降,7d下降達到最低；體現(xiàn)出明顯的骨骼肌消耗狀態(tài)。傷后燙傷大鼠脛骨前肌細(xì)胞凋亡增加。 (2)燙傷組與對照組相比,共有69種miRNA呈現(xiàn)差異表達,其中升高的miRNA有4種,降低的miRNA有65種；經(jīng)過GO分析顯示,參與代謝過程相關(guān)的miRNA包括6種,參與生物調(diào)節(jié)相關(guān)的miRNA包括5種。PATHWAY分析顯示關(guān)系密切的研究通路有P53信號通路、凋亡信號通路、PI3K/Akt信號通路等。 (3)長鏈非編碼RNA芯片數(shù)據(jù)顯示,從約15000個大鼠mRNAs中檢測實驗組與對照組之間的差異mRNAs,發(fā)現(xiàn)實驗組與對照組相比,顯著升高的共有93個,而降低的則有110個。從約9000個大鼠lncRNAs中檢測實驗組與對照組之間的差異lncRNAs,發(fā)現(xiàn)實驗組與對照組相比,升高的共有64個,而降低的則有53個,且倍數(shù)大于1.5(P0.05)。GO分析顯示生物過程的負(fù)調(diào)控、補體激活的經(jīng)典途徑、電壓門控氯離子通道活性等多種功能與長鏈非編碼RNA相關(guān)。PATHWAY分析顯示胰島素信號通路、T細(xì)胞受體信號通路等信號通路可能受到長鏈非編碼RNA調(diào)控。 結(jié)論： (1)大鼠嚴(yán)重燙傷后早期脛骨前肌microRNAs表達譜產(chǎn)生改變,且生物信息學(xué)分析microRNAs可能主要參與了調(diào)控代謝過程、生物調(diào)節(jié)等多種功能,并參與P53信號通路、凋亡信號通路、PI3K/Akt信號通路等多種信號通路。 (2)大鼠嚴(yán)重燙傷后早期脛骨前肌lncRNAs和nRNA表達譜產(chǎn)生改變,且生物信息學(xué)分析顯示lncRNAs可能主要參與了生物過程的負(fù)調(diào)控、補體激活的經(jīng)典途徑、電壓門控氯離子通道活性等多種功能,并參與胰島素信號通路、T細(xì)胞受體信號通路等多種信號通路。
[Abstract]:Background: since twenty-first Century, research on encoding human RNA has been deeply, but to completely solve the disease is still far from enough. With non RNA encoding into people's vision, which used to be considered without any effect of the "dark matter" to bring "surprise". They affect genes directly or through indirect control, RNA encoding, protein function, and thus play an important biological function. In recent years, with the development of bioinformatics technology, using high-throughput microarray technology to study the cause of the disease, diagnosis, treatment, has become a new research method, has been applied in the clinical and basic research more widely. Our previous studies found that severe burn hypermetabolism after consumption into skeletal muscle and anterior tibial muscle consumption is significant, and found that the rats that appeared in the third day after scald The tibialis anterior muscle 7 days of consumption, the most obvious, at the protein level, gene level and signal pathway further study found that protein ubiquitin proteasome mediated degradation, the apoptosis of skeletal muscle cells, endoplasmic reticulum stress is the main reason that burns in skeletal muscle after consumption. But slightly insufficient, mechanism in non RNA encoding the epigenetic aspects have not been studied.
Objective: This study by microarray screening of severely scalded rats at the initial stage of anterior tibial muscle non encoding RNA expression profiles, analysis methods of biological information, dig the microarray data to provide information, find the possible pathogenic mechanism to provide a new target and way for clinical treatment. This thesis intends to make the following the three part of the study: (1) observed in severely scalded rats at the early stage of the tibialis anterior muscle consumption change (2) screening of severely scalded rats at the early stage of anterior tibial muscle micro RNA expression profile and bioinformatics analysis (3) screening of severely scalded rats at the initial stage of anterior tibial muscle of long chain non encoding RNA expression profiling and bioinformatics analysis
Method錛，

本文編號：1517980