肾脏纤维化大鼠模型尿液及肾脏组织差异表达基因筛选及信息学分析

发布时间：2020-03-07 03:32

【摘要】：肾脏纤维化是许多慢性肾脏疾病的最终结果,受到科研工作者的广泛关注。为了更深入地了解在肾脏纤维化发生发展过程中转录本的变化,同时寻找肾脏纤维化诊断的生物标志物,我们构建了大鼠的肾脏纤维化模型,并在纤维化模型和对照组中分别做了尿液样本和肾脏组织的转录本测序。通过一系列实验验证和组内组间分析,表明此次模型构建成功、测序数据可信度高。经一系列差异表达分析,发现包括长链非编码RNA(long noncoding RNA,lncRNA)在内的很多转录本数据在模型中发生了改变,其中在尿液样本中有10条表达上调的lncRNA、8条表达下调的lncRNA,在肾脏组织样本中有24条表达上调的lncRNA、79条表达下调的lncRNA。将肾脏组织中有统计学意义的差异表达的lncRNA和尿液样本中差异表达的lncRNA做交集,我们一共发现5条在纤维化的肾脏组织和尿液中表达均上调的lncRNA,2条表达均下调的lncRNA。从上述差异表达的lncRNA中,我们选择部分进行了 RT-qPCR验证,结果与测序结果相一致。我们对尿液样本中表达上调的lncRNA做了 miRNA前体预测,发现lncRNA NONRATT042796是和TGF-β信号通路相关的rno-mir-207的前体序列。进一步对尿液样本表达上调的lncRNA做家族分析发现,诸多lncRNA涵盖到促进肾脏纤维化发生发展的TUG1 lncRNA家族。我们还对尿液样本和肾脏组织的差异表达mRNA做了 GO和KEGG分析,发现上述部分表达差异的mRNA和纤维化生长因子刺激、炎症反应、溶酶体通路等生物学过程和信号通路相关。我们对肾脏组织中表达上调的lncRNA做了顺式作用分析,发现很多靶基因和纤维化的发生、发展相关。对24条肾脏组织中表达上调的lncRNA做了启动子结合位点分析,其中19条在启动子区含有保守的Smad3结合位点。在TGF-β处理的大鼠肾脏细胞系NRK-52E中检测在启动子区含有4个或更多的Smad3结合位点的lncRNA的表达,发现这些lncRNA可由TGF-β诱导表达。我们进一步在NRK-52E细胞系中证实,TGF-β能够以时间依赖和剂量依赖的方式诱导lncRNA TCONS_00088786 和 TCONS_01496394 的表达。敲低 lncRNA TCONS_00088786 和TCONS_01496394能影响纤维化相关蛋白的表达。通过上述转录组测序数据、实时定量PCR结果、细胞学相关实验和生物信息学分析检测,我们在尿液样本和肾脏组织中发现了新的具有生物学效应的差异表达转录本。综合所有数据,表明这些lncRNA,有可能成为潜在的肾脏纤维化的生物标志物和新的治疗靶点。
【学位授予单位】：北京协和医学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R692;R-332

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本文编号：2585290