长链非编码RNA在高氧诱导的大鼠BPD模型的表达谱及其功能的初步研究

发布时间：2020-05-06 10:02

【摘要】：目的:支气管肺发育不良(BPD)是早产儿严重的慢性肺部疾病。遗传、感染、高氧等因素参与发病,尚无有效的治疗方案;lncRNA是各种生物学过程的关键调节因子。然而,lncRNA在BPD的发生发展中的机制尚不清楚。本研究旨在探讨lncRNA在高氧诱导的大鼠支气管肺发育不良模型中的差异表达,并行功能预测,建立lncRNA基因与靶基因网络图进行初步生物信息学研究,为BPD的研究提供理论依据。方法:1.将新生大鼠随机分为高氧组(85%02)和正常空气组(21%02),在1、3、7和14天收集肺组织,通过HE染色,Masson染色和RT-PCR和Western-blot验证BPD动物模型。2.构建和检测lncRNA文库,高通量测序检测高氧诱导的大鼠BPD模型中lncRNA的差异表达。3.在样品上通过RT-PCR证实了 9个可能与BPD相关的靶标lncRNA。4.预测KEGG和GO功能,并行可变剪切分析和新转录本预测,构建TGF-beta及P53通路相关的lncRNA的ceRNA调控网络图。结果:1.高氧暴露14天后,肺组织急性炎症减轻,主要表现为肺间质增生和纤维细胞增殖。在3、7、14天分别比较肺损伤评分,其差异有统计学意义。2.通过RT-PCR和Western-blot检测几种BPD生物标志物的表达,与文献报导的BPD模型一致。3.高氧支气管肺发育不良模型与常氧组间共检测到1175个不同的lncRNA,其中544个上调,631个下调。以散点图、热图分析、火山图分析及lncRNA在染色体的分布图等四种图分析两组间差异lncRNA的分布情况。4.在样本中验证了 9个lncRNA的表达水平。5.GO富集了 673个分子功能,包括细胞定位,生物学过程。通路富集分析显示lncRNA参与了 257个KEGG通路。构建了 TGF-beta及P53通路相关的lncRNA的ceRNA调控网络图。行可变剪切分析,并在高氧组预测了 9816个新的转录本,常氧组预测了 LncRNA有13098个新的转录本。结论:1.本研究成功建立了高氧大鼠BPD模型。新生SD大鼠持续吸入高浓度氧气14天可构建支气管肺发育不良的动物模型。2.长时间高氧改变BPD大鼠模型中lncRNA的表达,说明lncRNA可能在BPD的发生发展中起作用。3.RT-PCR分析验证实了 RNA-seq数据的可靠性和准确性。4.多种lncRNA涉及GO富集的分子功能,细胞位置和生物学过程。许多靶基因参与ECM受体相互作用通路等。提示这些差异表达的lncRNA可通过调节整个BPD的多个过程来参与BPD的发生发展。5.可变剪切分析表明,lncRNA参与BPD过程中转录的调控。预测BPD的新转录本是全面了解BPD发病机制的重要补充。建立一个和TGF-beta及P53通路相关的lncRNA构建的ceRNA调控网络图,提示其本身以及参与调控的途径均可能成为支气管肺发育不良基因干预治疗的新靶点。
【图文】：

序列,转录物,非编码,淡紫色

逑ＩｎｃＲＮＡ）：邋ＩｎｃＲＮＡ序列位于蛋白质编码基因座附近的任何位置，而不是在它们逡逑内部（２３）。如图１所示。逡逑Ａ邋Ｅｘｏｎ邋Ｓｅｎｓｅ邋Ｏｖｅｒｌａｐ逦Ｄ逦Ｎａｔｕｒａｌ邋Ａｎｔｉｓｅｎｓｅ逡逑ｒ逦广逡逑＾５邋ｂ—ｉｌ逦Ｉ逦二）逡逑Ｂ邋Ｉｎｔｒｏｎ邋Ｓｅｎｓｅ邋Ｏｖｅｒｌａｐ逦Ｅ逦ｉｎｔｒｏｎｉｃ邋Ａｎｔｉｓｅｎｓｅ逡逑ｒ邋ｒ邋ｎ逦＾一逡逑，＿＿ｒｉ逦ｒ＿邋．邋ｎ邋＾＿＿ｒ邋—逦Ｅ３－邋ｉ逡逑W逦＾邋Ｊ逡逑Ｑ邋Ｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ逦Ｆ逦Ｉｎｔｅｒｇｅｎｉｃ逡逑图１根据其在基因组和相邻基因（淡紫色框）上的位置定义长非编码ＲＮＡ邋（ＩｎｃＲＮＡ）逡逑转录物（绿框）逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１邋Ｌｏｎｇ邋ｎｏｎ－ｃｏｄｉｎｇ邋ＲＮＡ邋（ＩｎｃＲＮＡ）邋ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｓ邋ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ邋ｂａｓｅｄ邋ｏｎ邋ｔｈｅｉｒ邋ｐｏｓｉｔｉｏｎ逡逑ｏｎ邋ｔｈｅ邋ｇｅｎｏｍｅ邋ａｎｄ邋ａｄｊａｃｅｎｔ邋ｇｅｎｅｓ邋（ｌａｖｅｎｄｅｒ邋ｆｒａｍｅ）邋（ｇｒｅｅｎ邋ｂｏｘ）逡逑（Ｔｈｕｍ邋Ｔ，邋Ｃｏｎｄｏｒｅｌｌｉ邋Ｇ邋Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ邋Ｒｅｓｅａｒｃｈ，邋２０１５，邋１１６（４）：７５１．）逡逑３．邋ＬｎｃＲＮＡ的功能逡逑以前由于对于ＩｎｃＲＮＡ的认识不足和检测工具落后等原因，ＩｎｃＲＮＡ被认为逡逑是转录过程中的干扰因素，除了不具有编码能力之外，还被认为不具备其它生逡逑物学功能（２４），但随着检测技术的进步和观察手段的完善，尤其是高通量检测技逡逑术的普及之后

非编码,功能分类,滴定,核糖核蛋白

这点就可以将它们与ｍＲＮＡｓ区分开来。一般来说，，ＩｎｃＲＮＡｓ分为细胞逡逑核邋ＩｎｃＲＮＡｓ邋和细胞质邋ｌｎｃＲＮＡｓ（３５）。逡逑Ｗａｎｇ和Ｃｈａｎｇ根据分子机制将ＩｎｃＲＮＡ分为４个主要类别（３６）（图２）：邋Ａ、逡逑信号ＩｎｃＲＮＡ是转录因子（有色椭圆形）或信号传导通路的组合作用的结果，在逡逑空间和时间上调节基因表达。Ｂ、Ｄｅｃｏｙ邋ＩｎｃＲＮＡｓ可以将转录因子和其他蛋白质逡逑从染色质中滴定或滴定蛋白质因子到核亚结构域；Ｃ、ＩｎｃＲＮＡｓ也可以从目标物逡逑滴定ｍｉｃｒｏＲＮＡ。Ｄ、Ｇｕｉｄｅ邋ＩｎｃＲＮＡｓ可以招募染色质修饰酶来向基因，可以逡逑顺式（靠近ＩｎｃＲＮＡ产生的位点）或跨越到远处的耙基因。Ｅ、支架ＩｎｃＲＮＡｓ促逡逑进多种蛋白质的组装以形成核糖核蛋白复合物。ＩｎｃＲＮＡＲＮＰ邋（核糖核蛋白）可逡逑能作用于染色质，影响组蛋白修饰。在其他情况下，ＩｎｃＲＮＡ支架是稳定核结构逡逑或信号的复合物。逡逑７逡逑
【学位授予单位】：南方医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R722.6;R-332

【参考文献】