腹泻型肠易激综合征及溃疡性结肠炎大肠黏膜全基因组及MicroRNA表达谱研究

发布时间：2020-08-25 08:00

【摘要】： [背景与目的]腹泻型肠易激综合征(IBS-D)和溃疡性结肠炎(UC)均是以腹泻为主要症状的疾病,轻型UC或UC缓解期临床表现与IBS-D多有类似,但两种疾病在发病机制上是否存在某种联系尚难以回答。近年来,对于IBS发病机制的研究已深入到分子水平,发现了许多在IBS-D表达异常的基因,但单一基因表达的差异无法解释IBS复杂的病理生理过程。我们前期应用蛋白质组学的方法,发现了一些在IBS-D中存在差异表达的蛋白质分子,并发现一些mRNA表达与蛋白表达不一致的现象,提示可能存在其他机制影响着基因的表达与调控。人类基因组计划的完成揭示了在人类整个基因组序列中存在大量的非编码RNA,如microRNA(miRNA),它们并不翻译成蛋白质,而是通过抑制靶基因翻译或降解靶基因的RNA转录物在蛋白质合成中调控相关基因的功能。我们推测由于miRNA对靶基因表达的负调控作用可能导致蛋白质表达与mRNA表达不完全一致的现象,从而使疾病某一发展阶段的变化存在可逆性,使疾病的表现有轻型或隐匿现象。如果在IBS患者大肠黏膜组织miRNA和其靶基因的研究中发现与蛋白质表达差异相吻合的结果,将有助于推进IBS发病机制的研究进展,是研究IBS复杂机制新的切入点。近年来芯片技术和生物信息学方法的发展使高通量、高效率研究生物体全基因组和miRNA表达谱成为可行。本研究应用芯片技术研究IBS-D和UC大肠黏膜全基因组表达谱和miRNA芯片表达谱,探讨IBS-D和UC中差异表达的基因和miRNA,应用生物信息学方法研究差异表达的靶向基因和miRNA,并对IBS-D差异表达基因进行生物学功能分类预测,以便为IBS-D及IBS-D与UC的分子机制乃至分子诊断等提供新的线索和依据。 [材料与方法]对符合IBS-D和UC诊断标准的各20例及16例正常对照组大肠黏膜标本进行全基因组芯片扫描；对其中48例(IBS-D组16例,UC组17例,正常对照组15例)标本进行miRNA芯片扫描,对得到的芯片表达谱数据进行生物信息学分析。应用Illumina custom model、Mann-Whitney及t检验得到IBS-D、UC分别与正常对照组比较的差异积分和p值；靶基因筛选应用miRanda miRNA靶标预测软件;对IBS-D差异表达基因在NCBI Gene、Gene Ontology和OMIM数据库中进行检索,根据其生物学功能进行分类预测；聚类分析应用谱系聚类和SAM聚类法;miRNA分子分类应用Tclass分类法。 [结果]1.获得了IBS-D和UC大肠黏膜全基因组表达谱和microRNA表达谱；发现了在IBS-D组表达增强的基因123种,表达减弱的基因99种；表达增强的microRNA61种,表达减弱的microRNA78种。在UC组表达增强的基因1301种,表达减弱的基因1595种；表达增强的microRNA 33种,表达减弱的microRNA 35种。发现在两组均表达增强的基因5种,均表达减弱的基因17种,在IBS-D表达增强而UC表达减弱的基因15种,IBS-D表达减弱而UC表达增强的基因15种；在两组均表达增强的microRNA21种,均表达减弱的microRNA29种;2.发现了IBS-D和UC组差异表达基因及可能参与上述基因表达调控的microRNA; 3.对IBS-D组差异表达基因进行生物学功能分类预测,发现差异表达基因主要是与转录调控、能量代谢、细胞骨架等相关的基因；4.首次发现IBS-D的分子分型,一类以miR-634、miR-561、miR-33等表达增高为特征；另一类以miR-548、miR-489、miR-513等表达增高为特征；5.首次发现miR-100、miR-125a、miR-132、miR-25和miR-30a-3p 5种miRNAs联合检测可以高精度区分IBS-D和UC。 [结论]1.应用芯片技术获得了IBS-D和UC大肠黏膜全基因组表达谱和microRNA表达谱,发现了两组的差异表达基因和miRNAs;2.应用生物信息学方法,发现了IBS-D和UC组差异表达的靶向基因及其相应的miRNAs;3.发现与预测IBS-D组差异表达的基因主要是与转录调控、能量代谢、细胞骨架等相关的基因。4.首次发现IBS-D的分子分型；5.首次发现IBS-D和UC的分子标志,可能用于二者的鉴别,其意义需进一步研究与证实。
【学位授予单位】：中国人民解放军军医进修学院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：R574
【图文】：

结果三组患者一般情况比较三组患者男女性别构成比无显著差异(p>0.05)，平均年龄组间比较有显异(p=0.021)，正常对照组年龄高于IBS一D组和UC组。IBS一组病程明显UC组(p=0.007)。病理学一与临床诊断的一致性所有标本经病理证实与临床诊断一致。溃疡性结肠炎组表现为固有膜内弥、’漫性炎细胞及中性粒细胞、嗜酸性粒细胞浸润，隐窝内见大量中性粒细胞，部分患者可见隐窝脓肿;隐窝上皮增生，杯状细胞减少;勃膜表层糜烂，1。IBS一D组病理切片未见明显异常，部分患者可见勃膜固有层内可见少量细胞浸润，见图2。

结果三组患者一般情况比较三组患者男女性别构成比无显著差异(p>0.05)，平均年龄组间比较有显异(p=0.021)，正常对照组年龄高于IBS一D组和UC组。IBS一组病程明显UC组(p=0.007)。病理学一与临床诊断的一致性所有标本经病理证实与临床诊断一致。溃疡性结肠炎组表现为固有膜内弥、’漫性炎细胞及中性粒细胞、嗜酸性粒细胞浸润，隐窝内见大量中性粒细胞，部分患者可见隐窝脓肿;隐窝上皮增生，杯状细胞减少;勃膜表层糜烂，1。IBS一D组病理切片未见明显异常，部分患者可见勃膜固有层内可见少量细胞浸润，见图2。

BA(子5/EBA(二9TNI了 AIP:3//SQSTMI10一二红毛样本聚类分析结果山聚类分析图111见，尤论是谱系聚类法(图5)还是 SilmClu、ter聚类法(图6)，:馆}!样本均不能被有效区分开。图5中，具有相似表达模式的miR入八沿X轴排列，具有相似表达谱的样本沿Y轴排列。红色示基因高水平表达，黑色示中等水平表达，绿色小基}习低水平表达。图5三组样本的mi尺NA谱系聚类分析图

【参考文献】

相关期刊论文 前5条

1 张晴;吴正升;张瑰红;丁向东;黄焰;杨枫;徐晓春;吴强;;miR-145在乳腺癌中表达及意义[J];临床与实验病理学杂志;2009年01期

2 杨云生;肠易激综合征神经免疫内分泌网络调控机制[J];胃肠病学和肝病学杂志;2002年04期

3 中华医学会消化病学分会炎症性肠病协作组;欧阳钦;胡品津;钱家鸣;郑家驹;胡仁伟;;对我国炎症性肠病诊断治疗规范的共识意见(2007年，济南)[J];中华消化杂志;2007年08期

4 ;Expression of aquaporin 8 in colonic epithelium with diarrhoeapredominant irritable bowel syndrome[J];Chinese Medical Journal;2007年04期

5 金杭斌;顾竹影;赵虹雯;王群燕;吴伟;厉有名;;腹泻型肠易激综合征患者外周血T淋巴细胞亚群及血清微量元素含量变化研究[J];浙江大学学报(医学版);2008年06期

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1 姚欣;腹泻型肠易激综合征患者结肠黏膜蛋白质的筛选与鉴定[D];中国人民解放军军医进修学院;2008年

2 张春燕;肠易激综合征与结肠黏膜差异表达蛋白[D];中国人民解放军军医进修学院;2009年

本文编号：2803463