本文關(guān)鍵詞： 皮質(zhì)脊髓束 再生 生物信息學(xué) microRNA 差異表達基因 基因-基因網(wǎng)絡(luò)　出處：《南通大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：目的:檢測皮質(zhì)脊髓束損傷頭側(cè)和尾側(cè)microRNA及其靶基因mRNA的表達變化,探討microRNA在皮質(zhì)脊髓束損傷修復(fù)過程中的生物學(xué)作用,為脊髓再生修復(fù)提供理論基礎(chǔ)和實驗依據(jù)。方法:1.在左側(cè)延髓錐體切斷大鼠錐體束,建立單側(cè)大鼠皮質(zhì)脊髓束損傷模型,采用BBB評分進行行為學(xué)評價。2.實驗以左側(cè)大鼠皮質(zhì)脊髓束損傷模型作為研究對象,利用mRNA表達譜芯片和microRNA芯片,分析損傷頭側(cè)和尾側(cè)的差異基因的表達,分別構(gòu)建損傷頭側(cè)2h和5d以及損傷尾側(cè)2h和5d的microRNA及m RNA基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。3.利用生物信息學(xué)方法篩選差異表達的microRNA預(yù)測靶基因與m RNA的差異篩選取交集,進行microRNA和m RNA共表達分析。不僅可以在轉(zhuǎn)錄組水平揭示基因表達的變化,還可以看轉(zhuǎn)錄后靶基因水平microRNA的變化,根據(jù)數(shù)據(jù)庫信息利用圖論的方法構(gòu)建與脊髓損傷修復(fù)相關(guān)的microRNA及其靶基因調(diào)控的關(guān)系。4.Real-time PCR檢測miR-124,mi R-342-5p,mi R-17-5p,mi R-547的表達水平。5.Real-time PCR檢測Irf8,Slit1,Ulk1,IL6的表達水平。6.Western blot檢測Irf8,Iba1蛋白的表達變化。結(jié)果:1.皮質(zhì)脊髓束損傷后觀察到右后肢運動不協(xié)調(diào),BBB評分表明運動功能受限,但是沒有完全癱瘓,損傷后2h,1,3,5和7d與對照組相比差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05),提示模型制備成功。2.從頭側(cè)5d與頭側(cè)2h microRNA靶基因網(wǎng)絡(luò)圖可以發(fā)現(xiàn)有50個差異表達的基因,其中23個上調(diào),27個下調(diào)。而尾側(cè)5d與尾側(cè)2h的microRNA靶基因網(wǎng)絡(luò)圖顯示有57個差異表達的基因,其中20個上調(diào),37個下調(diào)。從基因水平獲得了microRNA的異常調(diào)節(jié)。3.頭側(cè)5d與2h相比,聚集于與修復(fù)再生相關(guān)的生物學(xué)過程,即免疫反應(yīng),神經(jīng)元遷移,神經(jīng)前體細胞增殖和軸突再生。尾側(cè)5d和2h相比,同樣聚集于與修復(fù)再生相關(guān)的生物學(xué)過程,即免疫反應(yīng),凋亡負調(diào)控,膠質(zhì)細胞的激活和軸突再生。4.qRT-PCR結(jié)果顯示,尾側(cè)5d與2h相比,mi RNA-342-5p有顯著性差異表達(P0.01),并且與Irf8呈現(xiàn)反向調(diào)節(jié)關(guān)系,而在頭側(cè)miRNA-342-5p表達差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。頭側(cè)和尾側(cè)的5d與2h相比,miRNA-124均有顯著增高(P0.01)。其他2個miRNAs,miRNA-17-5p,miRNA-547與對照組相比具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.01或P0.001)。5.qRT-PCR數(shù)據(jù)分析顯示Slit1,Irf8,Ulk1,IL6與芯片結(jié)果一致,與對照組相比差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.01或P0.001)。6.Western blot結(jié)果顯示5d和2h相比,尾側(cè)Irf8的表達顯著增加,Iba1的表達明顯增高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.01)。結(jié)論:皮質(zhì)脊髓束損傷后損傷頭側(cè)和尾側(cè)均有顯著性上調(diào)或下調(diào)的差異表達基因,在損傷尾側(cè)miRNA-342-5p和Irf8呈反向調(diào)節(jié),miRNA-17-5p與Ulk1呈反向調(diào)節(jié),提示miRNA-342-5p,miRNA-17-5p與膠質(zhì)細胞激活從而促進脊髓損傷修復(fù)再生密切相關(guān)。在損傷的頭側(cè),芯片分析發(fā)現(xiàn)一些趨化因子如IL6顯著下調(diào),提示軸突再生的可能性。這些結(jié)果在分子水平為皮質(zhì)脊髓束的損傷和修復(fù)提供理論基礎(chǔ)和實驗依據(jù)。
[Abstract]:Objective: to investigate the expression of microRNA and its target gene mRNA in the head and tail of corticospinal tract injury and to explore the biological role of microRNA in the repair of corticospinal tract injury. Methods 1. To cut off the pyramidal tract in the left medulla oblongata and establish a unilateral corticospinal tract injury model. BBB score was used to evaluate behavior. 2. The model of left corticospinal tract injury was used as the research object, mRNA expression microarray and microRNA chip were used. The differentially expressed genes in the head and tail were analyzed. MicroRNA and m of head side and tail side were constructed for 2h and 5d, respectively. RNA gene regulatory network. 3. Using bioinformatics method to screen differentially expressed microRNA predictive target genes and M RNA. The co-expression analysis of microRNA and m RNA can not only reveal the changes of gene expression at the transcriptional level, but also show the changes of microRNA at the target gene level after transcription. The relationship between microRNA and its target gene regulation related to spinal cord injury repair was constructed by using graph theory according to database information. 4. Real-time PCR was used to detect miR-124. The expression level of mi R-342-5png mi R-17-5pnmmi R-547 was detected by Irf8Slit1 Ulk1 by 5.Real-time PCR. The expression level of IL6. 6. Western blot was used to detect the expression of Iba1 protein in Irf8. Results: 1. The motor disharmony of the right hind limb was observed after corticospinal tract injury. BBB score showed that the motor function was limited, but not completely paralyzed. There was a significant difference between the two groups at 2 h after injury (P 0.05). The results showed that 50 differentially expressed genes could be found in 5 d and 2 h head side microRNA target gene network, 23 of which were up-regulated. 27 down-regulated genes were down-regulated, and 57 differentially expressed genes were found in the microRNA target gene network of 5 d and 2 h caudal side, 20 of which were up-regulated. 37 down-regulated. The abnormal regulation of microRNA was obtained from gene level .3.Compared with 2 h, the cephalic side was concentrated in the biological process related to repair and regeneration, I. E. immune response and neuronal migration. The proliferation and axon regeneration of neural precursor cells were also concentrated in the biological processes related to repair and regeneration, namely, immune response and negative regulation of apoptosis, compared with 5 days and 2 hours in the caudal side. The activation of glial cells and axon regeneration. 4. QRT-PCR results showed that there was a significant difference in the expression of TMI RNA-342-5p between 2 hours and 5 days in the caudal side (P 0.01). The expression of miRNA-342-5p in the cephalic side was not significantly different from that in the head side (P 0.05). The expression of miRNA-342-5p in the cephalic and caudal sides was significantly higher than that in the 2 h group (P 0.05). MiRNA-124 increased significantly (P 0.01), and the other two miRNA-17-5p miRNAs. Compared with the control group, miRNA-547 had statistical significance (P0.01 or P0.001U. 5.qRT-PCR) analysis showed that Slit1 Irf8 Ulk1. The results of IL6 were consistent with those of microarray, and there were significant differences between the two groups. P0.01 or P0.001G. 6. Western blot showed 5 days and 2 hours. The expression of Irf8 in the caudal side was significantly increased. Conclusion: there are significant up-regulated or down-regulated genes in the head and caudal side of corticospinal tract injury after corticospinal tract injury. MiRNA-342-5p and Irf8 showed reverse regulation in the caudal side of injury. MiRNA-17-5p showed reverse regulation with Ulk1, suggesting miRNA-342-5p. MiRNA-17-5p is closely related to the activation of glial cells to promote the repair and regeneration of spinal cord injury. On the head side of the injury, some chemokines such as IL6 were significantly down-regulated by microarray analysis. These results provide theoretical and experimental basis for corticospinal tract injury and repair at molecular level.
【學(xué)位授予單位】：南通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R651.2

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本文編號：1470652