本文關(guān)鍵詞：長(zhǎng)鏈非編碼RNA在壓力超負(fù)荷性心肌肥厚大鼠的差異表達(dá)的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《山東大學(xué)》 2015年

長(zhǎng)鏈非編碼RNA在壓力超負(fù)荷性心肌肥厚大鼠的差異表達(dá)的研究

姜蕾  

【摘要】：目的心肌肥厚作為心臟對(duì)病理刺激的代償性反應(yīng),主要發(fā)生在長(zhǎng)期壓力負(fù)荷過(guò)重的情況下。機(jī)體通過(guò)增加心肌總量,加強(qiáng)收縮力,以維持心臟正常的血循環(huán)。但由于肥大的心肌需氧量增加,而冠狀動(dòng)脈的供血量不能予以滿足,從而發(fā)生心肌缺血,以至于導(dǎo)致心肌收縮力的減退,進(jìn)而發(fā)生心力衰竭。而目前的研究結(jié)果對(duì)于壓力負(fù)荷導(dǎo)致心肌結(jié)構(gòu)的改變的分子機(jī)制尚未完全明確。長(zhǎng)鏈非編碼RNA(long noncoding RNA, lncRNA)是指長(zhǎng)度大于200nt的功能性RNA,是人類(lèi)轉(zhuǎn)錄組中重要的調(diào)控分子。lncRNA在序列上缺乏明顯的開(kāi)放讀碼框,不具有或很少具有編碼蛋白的功能,但可以在多種層面調(diào)控靶基因的表達(dá)并發(fā)揮生物學(xué)功能。lncRNA的異常表達(dá)與許多疾病如癌癥、神經(jīng)退行性病變及心血管疾病關(guān)系密切,但是目前我們對(duì)于lncRNA在壓力超負(fù)荷心肌肥厚發(fā)生中的作用知之甚少,與心肌肥厚相關(guān)的lncRNA表達(dá)譜也并不明確。為了探究并篩選與心肌肥厚相關(guān)的lncRNA表達(dá)譜,我們通過(guò)構(gòu)建腹主動(dòng)脈縮窄大鼠模型,利用lncRNA芯片技術(shù)檢測(cè)基因表達(dá)譜的變化,通過(guò)生物信息學(xué)分析差異表達(dá)的lncRNA,篩選出與心肌肥厚相關(guān)的lncRNA,并初步探討其功能,為心肌肥厚的病理機(jī)制的研究提供新的突破點(diǎn)。方法選取10只健康雄性Wistar大鼠,體質(zhì)量180-220g,隨機(jī)分為假手術(shù)組、手術(shù)組,每組5只。腹主動(dòng)脈縮窄術(shù)后4周,測(cè)量2組Wistar大鼠超聲心動(dòng)圖參數(shù)、左室質(zhì)量／體質(zhì)量并通過(guò)HE染色觀察左心室組織橫截面細(xì)胞的面積。采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR(Quantificational real-time polymerase chain reaction, qRT-PCR)技術(shù)檢測(cè)心肌組織中肥大相關(guān)因子ANF, β-MHC mRNA的表達(dá)水平。驗(yàn)證造模成功后,利用lncRNA表達(dá)譜芯片技術(shù)檢測(cè)壓力超負(fù)荷性心肌肥厚大鼠心臟組織中的lncRNA表達(dá)譜,篩選出差異表達(dá)的lncRNA進(jìn)行分析。通過(guò)實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)對(duì)隨機(jī)選取的部分差異表達(dá)的lncRNA在動(dòng)物水平和細(xì)胞水平分別進(jìn)行驗(yàn)證。綜合NCBI Refseq, UCSC Known Gene等數(shù)據(jù)庫(kù)資源,對(duì)芯片結(jié)果進(jìn)行基因本體(Gene Ontology, GO)分析、Pathway分析等生物信息學(xué)分析。同時(shí),選取反義lncRNA XR_008680構(gòu)建其與靶基因的共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)。結(jié)果1、腹主動(dòng)脈縮窄術(shù)構(gòu)建的大鼠壓力超負(fù)荷模型組的左室重量指數(shù)、左室射血分?jǐn)?shù)、左室后壁厚度及心肌細(xì)胞大小與對(duì)照組相比均明顯升高(P0.05),心肌組織中肥大相關(guān)RNA—ANF、β-MHC mRNA表達(dá)水平較對(duì)照組明顯升高(P0.05),證明心肌肥厚模型構(gòu)建成功。2、通過(guò)表達(dá)譜芯片技術(shù)共檢測(cè)出6969個(gè)lncRNA和12324個(gè)mRNA,其中心肌肥厚組中表達(dá)水平存在2倍以上變化的lncRNA確定為差異表達(dá)的lncRNA,共有252個(gè)(P0.05),上調(diào)表達(dá)的有80個(gè),下調(diào)表達(dá)的為172個(gè)。差異表達(dá)的mRNA共451個(gè),上調(diào)表達(dá)的有208個(gè),下調(diào)表達(dá)的有243個(gè)。3、通過(guò)qRT-PCR驗(yàn)證了差異較明顯的3個(gè)lncRNA,不論在動(dòng)物水平還是細(xì)胞水平的表達(dá)趨勢(shì)均與芯片結(jié)果一致,表明芯片結(jié)果具有可信性。4、通過(guò)GO分析發(fā)現(xiàn)這些mRNA主要涉及應(yīng)激反應(yīng)和免疫應(yīng)答等方面,Pathway分析得到這些mRNA參與了細(xì)胞因子與細(xì)胞因子的相互作用、Nod樣受體信號(hào)通路及Nf-κB信號(hào)通路等信號(hào)調(diào)節(jié)通路。5、經(jīng)過(guò)生物信息學(xué)分析,選擇反義lncRNA XR_008680與其靶基因構(gòu)建了共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)。得到與XR 008680共表達(dá)的蛋白編碼基因111個(gè),其中部分編碼基因(Hspb6、Prmt5和Edg7)對(duì)細(xì)胞的增殖和生長(zhǎng)有明顯影響,表明XR_008680可能通過(guò)調(diào)節(jié)編碼基因的表達(dá),進(jìn)而在心肌肥厚發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮作用。結(jié)論心臟壓力超負(fù)荷會(huì)誘導(dǎo)心肌代償性肥厚,而長(zhǎng)鏈非編碼RNA在壓力負(fù)荷型大鼠心臟組織中表達(dá)譜發(fā)生變化,提示lncRNA在心肌肥厚的發(fā)生發(fā)展中起作用。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：R542.2
【目錄】：

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