【引言】骨關節(jié)炎(osteoarthritis,OA)是老年人群中最常見的慢性疾病。目前,關于OA的疾病機制仍不清楚,治療僅限于緩解癥狀。而隨著研究的不斷深入,發(fā)現(xiàn)軟骨干細胞對于關節(jié)軟骨的形成和維持起著關鍵作用。因此,本研究利用自發(fā)性骨關節(jié)炎小鼠STR/Ort小鼠,從軟骨干細胞的角度,通過轉錄組學及生物信息學的方法探討OA的發(fā)病機理,為骨關節(jié)炎機制的闡明及防治提供重要的生物學信息基礎。【材料和方法】以2月齡、4月齡、8月齡的雄性STR/Ort小鼠為研究對象,相應年齡的雄性CBA小鼠作為對照。首先,通過小鼠后肢關節(jié)軟骨的組織病理學評價驗證STR/Ort小鼠關節(jié)軟骨退變的特征。進而,提取STR/Ort小鼠和CBA小鼠的后肢關節(jié)軟骨干細胞并通過細胞表面標志分子及成骨、成脂、成軟骨的三項分化能力進行鑒定。通過Ed U標記、CCK-8檢測、流式細胞周期檢測、CD44/CD90免疫熒光雙標實驗,從細胞和組織水平對比STR/Ort小鼠和CBA小鼠軟骨干細胞的增殖能力。并對兩種小鼠來源的軟骨干細胞成軟骨分化的能力進行評價。最后,通過高通量測序技術,將上述不同小鼠的軟骨干細胞進行m RNA、lnc RNA、circ RNA及mi RNA表達的檢測,進而通過生物信息學分析,發(fā)現(xiàn)引起STR/Ort小鼠關節(jié)軟骨自發(fā)退變的潛在關鍵分子和信號網(wǎng)絡�！窘Y果】與CBA小鼠相比,STR/Ort小鼠隨著年齡的增加,關節(jié)軟骨可自發(fā)退行性改變。提取的軟骨干細胞,表達干細胞表面的標志分子,且具有三項分化能力。4月齡與8月齡STR/Ort小鼠軟骨干細胞增殖速率低于其它組,細胞周期停留在G1期,關節(jié)軟骨組織中CD44/CD90共同標記的軟骨干細胞數(shù)明顯減少。4月齡與8月齡STR/Ort小鼠的軟骨干細胞分泌的細胞外基質明顯低于其它組。通過轉錄組學和生物信息學分析,發(fā)現(xiàn)4月齡與8月齡STR/Ort小鼠的軟骨干細胞大量m RNA、lnc RNA、mi RNA及circ RNA分子表達差異顯著,且差異表達分子富集于PI3K-Akt信號通路、MAPK信號通路、Wnt信號通路、Fox O信號通路;發(fā)現(xiàn)大量差異表達的RNA分子如:mi R-34b-3p、mi R-9-5p、circ-0001488、n-circ-0000498、Chil1、Crispld1、RP23-54G8.4、A530020G20Rik等,其可能通過相互調控作用參與骨關節(jié)炎發(fā)病,后期將進一步驗證�！窘Y論與討論】STR/Ort小鼠隨著年齡的增加,關節(jié)軟骨退行性變程度逐漸加重,軟骨干細胞的增殖能力、成軟骨分化能力逐漸降低。4月齡與8月齡STR/Ort小鼠和CBA小鼠對比,關鍵調控分子的表達存在差異且富集于關鍵信號通路,這些潛在的分子和信號通路可能是導致OA的關鍵。該研究為OA疾病機制的深入研究提供重要的生物學信息。
【學位單位】：深圳大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：R684.3
【部分圖文】：

圖 2 骨關節(jié)炎產(chǎn)生過程中 CPCs 的分布[30]量測序技術在生物醫(yī)學中的應用量測序技術（High-throughput sequencing, HTS）可利用芯片，通過數(shù)百閱讀基因分子序列，可對某一物種的轉錄組和基因組進行大規(guī)模平行測種進行更加細致全面的分析[35]。HTS 可對物種中的基因進行定量，且與，HTS 成本低廉。高通量測序包括多種測序平臺，如圖 3[36]。

圖 2 骨關節(jié)炎產(chǎn)生過程中 CPCs 的分布[30]1.4 高通量測序技術在生物醫(yī)學中的應用高通量測序技術（High-throughput sequencing, HTS）可利用芯片，通過數(shù)百萬個點同時單次閱讀基因分子序列，可對某一物種的轉錄組和基因組進行大規(guī)模平行測序，進而對此物種進行更加細致全面的分析[35]。HTS 可對物種中的基因進行定量，且與傳統(tǒng)測序法相比，HTS 成本低廉。高通量測序包括多種測序平臺，如圖 3[36]。

使得爬片與載玻片充分貼合，此過程需防止氣泡產(chǎn)生，骨干細胞高通量測序及生物信息學分析細胞的編碼與非編碼 RNA 測序 STR 小鼠關節(jié)軟骨退行性改變的機理，對軟骨干細胞進行 月齡、8 月齡的雄性 STR/Ort 小鼠和雄性 CBA 小鼠若干PCs 進行裂解，分別提取其總 RNA，并根據(jù) mRNA、lnc庫方法分別建庫，測序工作由北京諾禾公司完成。息學分析得大量的片段序列信息，通過 TopHat2 算法（bowtie2 [optio超快的高通量短讀比對程序，將無序的 reads 比對到參考比對策略（圖 4），先與轉錄組比對，沒有比對上的及錯還有沒比對上的序列，將這些片段裂解成更小的片段（25T-AC 的信號匹配規(guī)律，進一步與基因組比對。
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本文編號：2849115