microRNA在重型β-珠蛋白生成障碍性贫血中的表达研究

目的探讨microRNA(miRNA)在重型β-珠蛋白生成障碍性贫血中的表达情况。方法采用miRNA芯片检测重型β-珠蛋白生成障碍性贫血和实时定量PCR技术研究miRNA差异表达情况。结果 miRNA芯片结果显示,在样本组中26个表达显著上调,30个表达显著下调。随机挑选表达上调的hsa-miR-618和表达下调的hsa-miR-103a-2-5p进行实时定量PCR检测,结果显示其表达趋势与芯片结果一致,验证芯片结果可靠性。使用数据库软件预测出17个表达上调和24个表达下调的miRNA与重型β-珠蛋白生成障碍性贫血可能相关的靶基因。结论 miRNA在重型β-珠蛋白生成障碍性贫血中存在显著差异表达。进一步研究miRNA在重型β-珠蛋白生成障碍性贫血中的调控通路可为其发病机理研究及疾病治疗提供新方向和思路。     

大鼠心力衰竭细胞 microRNA 表达谱及生物信息学分析

目的：观察大鼠心力衰竭细胞中microRNA （ miRNA）表达变化,利用生物信息学分析技术探索差异miRNA靶基因的功能。方法18只成年雄性SD大鼠,体质量200～220g,随机数字表法随机分为两组：正常对照组（ CON组）和心力衰竭组（ HF组）。 HF组制备阿霉素致心力衰竭模型, CON组注射等量生理盐水。提取大鼠心脏, Largendorff逆行灌注法分离心室肌细胞,提取总RNA行miRNA表达谱检测,筛选两组差异表达的miRNA,荧光定量RT-PCR 技术验证结果, Targetscan、 miRanda软件预测差异表达miRNA的靶基因,并对靶基因行生物信息学分析。结果芯片检测结果显示,与CON组相比, HF组共有37个miRNA表达发生显著改变,其中22个miRNA上调,15个miRNA下调（均P＜0.01, FDR＜0.05）。荧光定量RT-PCR检测miR-133b-5p （t ＝14.56, P＜0.1）、 miR-6216（t＝9.32, P＜0.1）、 let-7e-5p （ t＝13.92, P＜0.1）表达水平,变化趋势与芯片结果一致。生物信息学分析显示,差异表达miRNA调控的靶基因显著富集于31个基因组（均P＜0.01, FDR＜0.05）和12条信号通路（均P＜0.05, FDR＜0.05）,其中泛素蛋白酶体系统、 MAPK信号通路、 Toll样受体信号通路富集程度较高。结论阿霉素诱导的心力衰竭模型大鼠心肌细胞中miRNA表达谱发生显著改变,这些差异表达miRNA可能通过调控靶基因功能参与心力衰竭的病理生理过程。     

多囊卵巢综合征中环状RNA差异表达的生物信息学分析

目的 利用生物信息学探讨多囊卵巢综合征中环状RNA(circular RNA,circRNA)的差异表达,并预测与之相结合的微RNA(microRNA,miRNA)。方法 通过基因表达综合数据库查找多囊卵巢综合征的卵丘细胞基因芯片表达谱,采用数据库自带的GEO2R工具筛选出差异circRNA,并利用DAVID 6.8数据库对差异circRNA基因进行基因本体分析及京都基因和基因组数据库信号通路分析,使用Circular RNA interactome预测潜在调控的miRNA,并利用Cytoscape软件建立circRNA-miRNA网络图,预测差异最显著的上调和下调的circRNA潜在调控的miRNA各5个。结果 共获得多囊卵巢综合征差异circRNA 247个,预测到与上调circRNA基因结合的miRNA共277个,与下调circRNA基因结合的miRNA共125个,前10个能够与多个差异circRNA结合的miRNA分别为hsa-miR-557、hsa-miR-507、hsa-miR-224、hsa-miR-136、hsa-miR-127-5p、hsa-miR-579、hsa-m...     

HBV相关慢加急性肝衰竭患者血清miRNA表达谱及临床预测价值

目的分析乙型肝炎病毒(HBV)相关慢加急性肝衰竭(HBV-ACLF)与慢性乙型肝炎(CHB)患者血清中微小RNA(miRNA)差异表达谱,寻找HBV-ACLF具有预测价值的miRNA标志物。方法采用miRNA芯片技术检测10例HBV-ACLF患者和5例CHB患者血清中miRNA的差异表达,筛选出差异明显的miRNA,应用受试者工作特征曲线(ROC曲线)进一步评价其在HBV-ACLF中的预测价值。结果与CHB组相比,HBV-ACLF组中17种miRNA表达下调,两组之间差异有统计学意义(P0.05),9种miRNA表达上调,差异有统计学意义(P0.05)。HBV-ACLF组表达上调超过2倍的miRNA有hsa-miR-4281、hsa-miR-6126、hsa-miR-1275,表达下调超过2倍的miRNA有hsa-miR-15a-5p、hsa-miR-92b-3p、hsa-miR-25-3p、hsa-miR-92a-3p、hsa-miR-106b-5p、hsa-miR-140-3p、hsa-miR-16-5p、hsa-miR-451a、hsa-miR-486-5p。ROC曲线分析结果表明,hsa-miR-4281、hsa-miR-6126、hsa-miR-16-5p、hsa-miR-25-3p等4种miRNA在ROC曲线下面积超过0.800,其中hsa-miR-4281对HBVACLF预测的灵敏度及特异度最高。结论HBV-ACLF与CHB患者血清中miRNA谱存在表达差异,hsa-miR-4281在预测HBV-ACLF严重性方面有一定价值。     

2型糖尿病患者外周血miRNA表达谱差异研究

目的 对2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)患者外周血血清miRNA差异表达分析,为筛选出T2DM发生发展有关的miRNA分子标记物奠定基础,从而为T2DM预防、早期诊断和治疗方案提供指导。方法 采用GeneChip^TM miRNA 4.0 Array筛选3组受试者外周血血清(T2DM组、T1DM组、对照组)的差异miRNA,并对差异miRNA进行靶基因预测和靶基因信号通路富集分析(KEGG)。结果 T2DM组分别与对照组,T1DM组相比,hsa-miR-505-3p和hsa-miR-548an均上调,hsa-miR-296-3p,hsa-miR-3160-5p,hsa-miR-33a-5p,hsa-miR-572和hsa-miR-96-5p均下调。通过靶基因预测和Pathway分析,筛选出5个miRNA(hsa-miR-505-3p,hsa-miR-548an,hsa-miR-296-3p,hsa-miR-3160-5p,hsa-miR-33a-5p,hsa-miR-572和hsa-miR-96-5p)、7个基因(MTOR,SLC2A2,PRKCE,IRS2,IRS1,MAPK8,MAPK10)可能与2型糖尿病胰岛素抵抗相关。结论 该研究筛选出的5个miRNA和7个基因,可为2型糖尿病胰岛素抵抗的研究提供理论基础。     

特应性皮炎患者血清microRNA的差异性表达

目的探讨深圳地区特应性皮炎(atopic dermatitis,AD)患者血清microRNA(miRNA)表达差异,为AD的早期诊断提供生物标志物。方法提取500例AD患者(AD组)和200例正常人(正常对照组)血清总RNA并进行miRNA测序,用实时荧光定量PCR验证差异表达的miRNA。结果与正常对照组相比,AD组患者血清中发现28个具有2倍以上差异的miRNA,其中21个miRNA在外周血血清中含量升高,7个miRNA在外周血血清中含量降低;对28个差异表达的miRNA采用实时荧光定量PCR进行验证,发现hsa-miR-186-5p、hsa-miR-409-3p、hsa-miR-423-5p、hsa-miR-6852-5p表达在AD患者外周血血清中升高。结论hsa-miR-186-5p、hsa-miR-409-3p、hsa-miR-423-5p、hsa-miR-6852-5p在AD的发病过程中可能起关键作用,对AD早期临床诊断有重要意义。     

基于生物信息学方法构建类风湿性关节炎miRNA-mRNA调控网络

目的基于生物信息学方法构建类风湿性关节炎核心微小RNA(miRNA)-mRNA调控网络并筛选相关核心基因,探索其在类风湿性关节炎疾病中的分子调控机制。方法从基因表达综合(GEO)数据库下载miRNA和mRNA基因表达谱芯片GSE72564和GSE55235。采用GEO2R分析工具筛选差异表达的miRNA和mRNA,应用miRNet在线数据库分析预测miRNA差异表达的靶基因并与mRNA数据集筛选出的差异基因进行交叉匹配,获得miRNA-mRNA相互作用关系对。使用ClusterProfiler包对miRNA-mRNA的差异基因进行基因本体论(GO)富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析。应用Cytoscape软件绘制miRNA-mRNA调控网络图并使用cytohubba插件进行Hub基因分析。结果共筛选出差异miRNA23个,筛选到差异基因1 038个。交叉匹配后获得142个差异基因,GO分析发现其主要与缺氧反应及细胞黏附分子结合等生物过程和分子功能相关。KEGG分析表明其主要参与调控磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(PI3K/AKT)、Th17细胞分化、Th1/Th2细胞分化等信号通路。成功构建miRNA-mRNA调控网络,筛选出8个DE-miRNA,其中hsa-miR-218-5p属于高频下调表达的miRNA,可靶向作用于KLHL21和HSPG2。结论基于数据挖掘和芯片分析技术成功构建类风湿性关节炎miRNA-mRNA调控网络,有助于阐明miRNA及其靶基因在类风湿性关节炎发生和发展中的分子调控机制,为类风湿性关节炎的靶向诊断和治疗提供可靠的理论基础。     

阿尔茨海默病患者脑脊液miRNA检测及初步分析

目的:分析AD患者特异性微小RNA(mniRNA)表达谱,为深入研究miRNA与AD发生和发展的关系以及寻找新的AD分子标志物奠定基础.方法:利用miRNA芯片就10例AD患者和认知正常老年人脑脊液的miRNA表达谱进行检测和初步生物信息学分析,Real-Time PCR验证miRNA芯片检测结果.结果:miRNA芯片检测发现,在AD患者和认知正常老年人脑脊液中共有128个差异表达miRNA,其中63个上调,下调65个.另外,应用Real-Time PCR对miR-125b和miR-132这2个上调miRNA进行了验证,结果与芯片检测结果一致.结论:AD患者脑脊液具有特异性的miRNA表达谱,提示可能在嘣RNA表达环节找到新的AD分子标志物.     

原发性免疫性血小板减少症患者外周血细胞miRNA差异表达分析

本研究通过建立原发性免疫性血小板减少症(ITP)外周血细胞微小RNA(miRNA)表达谱,探讨miRNA在ITP患者和正常健康对照者外周血细胞中的表达差异。应用Exqion miRCURYTM芯片分析ITP患者和正常对照者外周血白细胞miRNA差异表达;分层聚类分析ITP患者和正常对照者之间miRNA表达谱的差异;应用实时PCR方法对表达差异miRNA进行验证。结果表明,在ITP患者与正常对照者外周血白细胞间有159个差异表达的miRNA,其中79个表达显著上调,80个表达显著下调。分层聚类分析显示,ITP存在特异性miRNA表达谱。实时PCR检测结果与芯片分析结果一致。结论:ITP患者外周血细胞存在miRNA表达异常,提示miRNA表达变化可能参与了ITP的发病。     

弥漫型胃癌基因表达谱聚类分析

目的:从转录组水平识别弥漫型胃癌与正常胃黏膜间的基因表达差异,探讨胃癌分子发生、发展的机制。方法:收集22例弥漫型胃癌患者的胃癌组织及其相应远切端的正常胃黏膜。采用含14592个点的cDNA表达谱芯片建立胃癌基因表达谱。差异表达基因筛选标准为该基因在50%以上样本中肿瘤比正常组织荧光强度大2倍或以上(P<0.05)。采用系统聚类、方差分析(P<0.05)等方法进行差异表达分析,实时定量RT-PCR方法验证芯片结果。结果:胃癌组织与正常胃黏膜间的差异表达基因共357个,其中表达上调者153个;表达下调者204个。上调基因的功能主要与细胞骨架运动、基质重建和细胞黏附、细胞周期调控及信号传导相关;下调基因主要与消化功能、细胞免疫防御、代谢、凋亡抑制及电子传递相关。实时定量PCR验证结果与芯片结果一致。结论:运用cDNA芯片进行弥漫型胃癌基因表达谱分析,有助于从分子水平全方位理解弥漫型胃癌发病机制及生物学特性,也有助于发现新的分子诊断指标和基因治疗靶标。     

microRNA在人脐血CD34^＋CD38^-、CD34^＋CD38^＋细胞中的差异性表达

为进一步探讨microRNA（miRNA）在造血调控中的作用奠定基础,比较了miRNA在人脐血CD34^＋CD38^-、CD34^＋CD38^＋细胞中的差异性表达。从人脐血中分离单个核细胞（MNC）,应用FACSVantage分选流式细胞仪分选CD34^＋CD38^-、CD34^＋CD38^＋细胞;抽提miRNA后与miRNA芯片杂交,应用生物信息学技术分析miRNA芯片的表达结果。结果发现,miRNA在人脐血CD34^＋CD38^＋细胞的表达水平比在CD34^＋CD38^-细胞的表达水平降低至1／2以下者共11个,表达水平升高至2倍以上者共73个,以上84个miRNA被称为“干细胞性”miRNA。经比较Georgantas等和芯片表达结果,发现有12个（14、29％,12／84）相同的miRNA。部分miRNA经历了类似于CD34在造血细胞表面的发展历程。应用生物信息学技术可寻找到新的与造血调控相关的miRNA簇及miRNA的下游靶基因。结论：“干细胞性”miRNA在正常造血中发挥着重要作用,即miRNA的系统表达模式一造血干／祖细胞基因表达谱一造血干／祖细胞的自我更新和系列定向分化。     

基于TCGA数据库筛选微小RNA（miRNA）用于原发性乳腺癌早期诊断的生物信息学分析

目的　基于肿瘤基因图谱（the cancer genome atlas,TCGA）数据库筛选微小RNA（miRNA）用于原发性乳腺癌的早期诊断。方法　从TCGA上下载原发性乳腺癌miRNA表达数据,将癌症组与正常组比较获得差异表达miRNA。用miRwalk2.0软件分析差异miRNA的靶基因。在c-Bioportal数据库中筛选出原发性乳腺癌突变发生率大于5%的突变基因。分析差异miRNA作用的靶基因与乳腺癌高频突变基因之间的关系,得到备选miRNA,将备选miRNA与乳腺癌前20 名差异表达的miRNA求交集,得到目标miRNA,将目标miRNA做受试者工作曲线（ROC曲线）分析。结果　TCGA数据包含原发性乳腺癌组织1 075例,正常对照乳腺组织95例,共有1 870条miRNA的表达数据。共得到差异表达显著miRNA 129个（P＜0.05）,其中乳腺癌组织中表达升高至3倍以上的miRNA 90个,下调至1/3的miRNA 39个,预测到相对应18 413个靶基因,筛选出原发性乳腺癌突变基因12个。18 413个靶基因中包含12个高频基因,此12个基因是差异miRNA的靶基因同时也是高频基因,故将此12个基因对应的63个miRNA作为备选miRNA。将备选miRNA与乳腺癌前20 名差异表达的miRNA求交集得到目标miRNA 6个:hsa-mir-4732,hsa-miR-486,hsa-miR-592,hsa-miR-449b,hsa-miR-187和hsa-miR-196a,将这 6个miRNA构建ROC曲线（P＜0.05）,预测其作为肿瘤标志物的诊断能力。结论　基于TCGA数据库的生物信息学方法可简便而可靠地筛选目标miRNA进行后续研究,有较高的参考价值。     

Expression profile of plasma microRNAs in nonsyndromic cleft lip and their clinical significance as biomarkers

ObjectiveThe aim of this study was to determine the expression profile of plasma microRNAs in nonsyndromic cleft lip (NSCL) and their clinical significance as biomarkers.MethodsAgilent human miRNA microarray chips were used to analyze three NSCL plasma samples (mixed as CL group) and three normal plasma samples (mixed as Control group). Six selected plasma miRNAs were validated using qRT-PCR between another 13 CL and 11 healthy children. The receiver operating characteristic (ROC) curve analysis was applied for three elevated miRNAs, miR-16-2-3p, miR-365a-3p and miR-877-5p. Their target genes were further assessed using gene ontology and pathway analysis.ResultsThe plasma miRNA differentially expressed (fold change ≥2) amounted to 305. In particular, it had been validated that miR-16-2-3p, miR-365a-3p and miR-877-5p were elevated in NSCL plasma samples. ROC curve analysis revealed that each microRNA was able to significantly discriminate NSCL subjects from normal controls. Gene ontology and pathway analysis revealed that many processes over-represented in CL are related to system development process, regulation of nitrogen compound metabolic process, FoxO signaling pathway and the ErbB signaling pathway.ConclusionOur study demonstrated that plasma miR-16-2-3p, miR-365a-3p and miR-877-5p might become biomarkers to diagnose NSCL and dysregulation of these miRNAs might be involved in the progression of NSCL.     

Differential Micro RNA Expression in PBMC from Multiple Sclerosis Patients

Differences in gene expression patterns have been documented not only in Multiple Sclerosis patients versus healthy controls but also in the relapse of the disease. Recently a new gene expression modulator has been identified: the microRNA or miRNA. The aim of this work is to analyze the possible role of miRNAs in multiple sclerosis, focusing on the relapse stage. We have analyzed the expression patterns of 364 miRNAs in PBMC obtained from multiple sclerosis patients in relapse status, in remission status and healthy controls. The expression patterns of the miRNAs with significantly different expression were validated in an independent set of samples. In order to determine the effect of the miRNAs, the expression of some predicted target genes of these were studied by qPCR. Gene interaction networks were constructed in order to obtain a co-expression and multivariate view of the experimental data. The data analysis and later validation reveal that two miRNAs (hsa-miR-18b and hsa-miR-599) may be relevant at the time of relapse and that another miRNA (hsa-miR-96) may be involved in remission. The genes targeted by hsa-miR-96 are involved in immunological pathways as Interleukin signaling and in other pathways as wnt signaling. This work highlights the importance of miRNA expression in the molecular mechanisms implicated in the disease. Moreover, the proposed involvement of these small molecules in multiple sclerosis opens up a new therapeutic approach to explore and highlight some candidate biomarker targets in MS.     

基于GEO 数据库筛选慢性胰腺炎恶变过程中关键miRNA 和ceRNA 网络构建

目的 筛选慢性胰腺炎（chronic pancreatitis, CP）进展到胰腺癌（pancreatic cancer, PC）过程中发挥潜在作用的 miRNA及其调控网络。方法 从 GEO数据库中下载芯片数据 GSE24279和 GSE25820,筛选出在 CP和 PC中差异表达的 miRNA（differential expression miRNA,DEM）。预测 DEM的靶基因和长链非编码 RNA（long non-coding RNA）,随后进行靶基因富集分析,构建蛋白互作网络（protein-protein interaction, PPI）并筛选出枢纽基因和具有特殊生物学功能的模块,通过综合分析 DEM,枢纽基因和 LncRNA的表达和预后,基于竞争性内源 RNA（competing endogenous RNAs, ceRNA）的理论,构建 miRNA的调控网络。结果 筛选出 16个 DEM,其靶基因参与共生过程,细胞器组织的正调控,细胞质的核周区域和双链 RNA结合。从 PPI网络中,筛选出 17个枢纽基因和 3个模块。综合分析后,将 hsa-miR-221-3p,hsa-miR-222-3p,hsa-miR-210-3p及 RNPS1,MGRN1作为 CP进展为 PC中关键节点。 41个 LncRNA结合关键 DEM,其中 MIAT,DANT2,TTN-AS1,PAXIP1-AS2和 LINC00473具有预后价值。综合以上结果,构建出包含 3个 DEM,2个基因和 5个 LncRNA的 ceRNA调控网络。结论 研究采用的整合分析方法有助于揭示 CP恶变的机制,构建的 LncRNA-miRNA-基因调控网络,为预测和治疗由 CP进展为 PC的患者提供了新的生物学靶点。