研究目的:本研究的目的是探索支氣管哮喘患者和正常對照外周血CD4+T細胞中長鏈非編碼RNA(lnc RNA)和信使RNA(m RNA)的表達情況,預(yù)測差異性表達的長鏈非編碼RNA的可能生物學(xué)功能與信號通路,并結(jié)合臨床資料,尋找與哮喘疾病發(fā)生發(fā)展有關(guān)的生物標志物并探索其臨床意義。方法:以Arraystar Human Lnc RNA Microarray Version 3.0.檢測支氣管哮喘患者和正常對照組外周血CD4+T細胞lnc RNA和m RNA的表達譜,通過數(shù)據(jù)分析找到差異性表達的lnc RNA與m RNA。對差異性表達的m RNA進行基因本體分析和信號通路分析,富集出與之相關(guān)的生物學(xué)功能和信號通路,以此推測lnc RNA的功能。通過實時熒光定量聚合酶鏈式反應(yīng)(q RT-PCR)對數(shù)據(jù)進行驗證。用受試者工作特征曲線(ROC曲線)分析lnc RNA的診斷價值。與臨床數(shù)據(jù)相結(jié)合,探索lnc RNA與疾病特征的相關(guān)性。通過共表達分析,尋找更多與之相關(guān)的基因。結(jié)果:與正常對照組相比,在哮喘組發(fā)現(xiàn)2725個差異性表達的lnc RNA,其中863個表達上調(diào),1862個表達下調(diào);發(fā)現(xiàn)2676個差異性表達的m RNA,其中1320個表達上調(diào),1356個表達下調(diào)。通過q RT-PCR驗證,發(fā)現(xiàn)4個具有統(tǒng)計學(xué)差異的差異性表達的lnc RNA,分別是ENST00000444682、ENST00000566098、ENST00000583179和ENST00000579468,其中ENST00000444682為表達上調(diào),其他為表達下調(diào)。ROC曲線分析差異性表達lnc RNA的診斷價值,ENST00000444682、ENST00000566098、ENST00000583179和ENST00000579468的曲線下面積分別是0.7058、0.9026、0.8361和0.8316。生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)在“細胞因子與細胞因子受體相互結(jié)合”、“細胞因子活性”、“免疫應(yīng)答反應(yīng)”等項目中有顯著富集。斯皮爾曼相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),ENST00000579468與呼出氣流速峰值具有相關(guān)性,ENST00000566098與CD4+T中白介素-13的表達量具有相關(guān)性。結(jié)論:與正常對照相比,哮喘患者外周血CD4+T細胞中l(wèi)nc RNA和m RNA表達譜有顯著改變,差異性表達的lnc RNA可能通過調(diào)節(jié)CD4+T細胞中細胞因子的表達參與Th2型免疫反應(yīng),有潛力成為診斷疾病及判斷疾病狀態(tài)的生物標志物。研究目的:本研究的目的是探究急性發(fā)作期COPD患者(AECOPD)、穩(wěn)定期COPD患者(stable-COPD)外周血CD4+T細胞長鏈非編碼RNA(lnc RNA)和信使RNA(m RNA)的表達情況,預(yù)測差異性表達的長鏈非編碼RNA的可能生物學(xué)功能與靶基因,并結(jié)合臨床資料,尋找與疾病發(fā)生發(fā)展有關(guān)的生物標志物。方法:以Arraystar Human Lnc RNA Microarray Version 3.0.檢測急性發(fā)作期COPD患者、穩(wěn)定期COPD患者和正常對照外周血CD4+T細胞lnc RNA和m RNA的表達譜,通過數(shù)據(jù)分析找到差異性表達的lnc RNA與m RNA。對差異性m RNA進行共表達分析和內(nèi)源性競爭RNA分析,通過基因本體分析和信號通路分析,預(yù)測lnc RNA的生物學(xué)功能和信號通路,以此推測lnc RNA的靶基因。通過熒光實時定量聚合酶鏈式反應(yīng)(q RT-PCR)對數(shù)據(jù)進行驗證。用受試者工作特征曲線(ROC曲線)分析lnc RNA的診斷價值。與臨床數(shù)據(jù)相結(jié)合,探究lnc RNA與疾病特征的相關(guān)性。結(jié)果:與正常對照組相比,AECOPD組有1517個lnc RNA和2289個m RNA發(fā)生表達水平變化;與stable-COPD組相比,AECOPD組有2284個lnc RNA和3364個m RNA表達水平發(fā)生變化;與正常對照組相比,COPD組有1517個lnc RNA和2158個m RNA發(fā)生表達變化。通過q RT-PCR驗證,AECOPD組中ENST00000447867和NR-026690的表達量高于其他組,并具有統(tǒng)計學(xué)差異。通過ROC曲線分析驗證過的差異性表達RNA的診斷價值,NR-026690有潛力成為區(qū)分AECOPD和stable-COPD的生物標志物,曲線下面積為0.8377。對與lnc RNA有共表達關(guān)系的差異性表達的m RNA進行生物信息學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)在“調(diào)節(jié)Th17免疫反應(yīng)”、“c AMP信號通路”方面出現(xiàn)富集,并推測ENST00000447867和NR-026690的靶基因是RAPGEF3。QRT-PCR發(fā)現(xiàn)ENST00000447867和NR-026690與CD4+T細胞中的RAPGEF3表達量具有相關(guān)性。Lnc RNA-mi RNA-m RNA網(wǎng)絡(luò)圖發(fā)現(xiàn)ENST00000447867和NR-026690與RAPGEF3之間有許多共同的mi RNA識別位點。結(jié)論:與正常對照相比,AECOPD患者、stable-COPD患者外周血CD4+T細胞中l(wèi)nc RNA和m RNA表達譜都發(fā)生了改變。ENST00000447867和NR-026690可能成為診斷COPD并區(qū)別AECOPD和stable-COPD的生物標志物。ENST00000447867和NR-026690可能通過mi RNA海綿吸附作用調(diào)節(jié)RAPGEF3,進而影響COPD的發(fā)生與發(fā)展。
【學(xué)位單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：R562.25;R563.9
【部分圖文】：

管哮喘患者和正常對照外周血 CD4+T 細胞中 lncRNA 表達譜。（A）聚類熱的 lncRNA 進行聚類分析，紅色表示表達水平高，綠色表示表達水平低；（有檢測到的 lncRNA 標準化處理，繪制散點圖。紅色表示表達上調(diào)，綠色色表示表達無差異。

華 中 科 技 大 學(xué) 博 士 學(xué) 位 論 文表達的 lncRNA 的詳細信息標志 上/下調(diào) 長度 染色體 類型 變1-105C19.1 下 375 Chr16 基因間 lncRNA 2.01-19P22.5 下 2110 Chr17 基因間 lncRNA 6.301076.10 下 287 Chr17 天然反義 lncRNA 7.71-96L14.7 上 623 Chr1 天然反義 lncRNA 3.6式反應(yīng)；lncRNA：長鏈非編碼 RNA。

對差異表達的 lncRNA 進行 ROC 曲線分析，檢驗其作為診斷標志物的價值。4個經(jīng)驗證的lncRNA（ENST00000566098、ENST00000583179、ENST00000579468、ENST00000444682）都可以將哮喘患者與正常對照區(qū)分開。曲線下面積（AUC）最高的是 ENST00000583179 (AUC=0.9026, 95% CI:0.8442-0.9610, P < 0.0001),其次是 ENST00000579468(AUC=0.8361, 95% CI:0.7472-0.9250, P < 0.0001)、ENST00000566098(AUC=0.8316, 95% CI:0.7544-0.9087, P < 0.0001) 和ENST00000444682 (AUC=0.7058, 95% CI 0.6026-0.8090, P = 0.0005)。（圖 4A-D）因此 ENST00000583179 為其中最具有診斷價值的 lncRNA。為了得到更好的診斷指標，將 ENST00000444682 與其他三者的比值作為新的指標，通過 ROC 分析發(fā)現(xiàn)，AUC 最高的是 ENST00000444682/ ENST00000583179 (AUC=0.9441, 95%CI:0.9093-0.9789, P < 0.0001), 其 次 是 ENST00000444682/ ENST00000579468(AUC=0.9426, 95% CI:0.8948-0.9904, P < 0.0001) 和 ENST00000444682/ENST00000566098 (AUC=0.9027, 95% CI:0.8351-0.9702, P < 0.0001)。（圖 4E-G）

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本文編號：2834994