嚴(yán)重?zé)齻笫笤缙诠趋兰≈衜iRNAs表達(dá)譜數(shù)據(jù)基因功能分析

張海軍，郝岱峰，柴家科，郁永輝

嚴(yán)重?zé)齻笫笤缙诠趋兰≈衜iRNAs表達(dá)譜數(shù)據(jù)基因功能分析

張海軍，郝岱峰，柴家科，郁永輝

[關(guān)鍵詞]燒傷；脛骨前??；基因功能

嚴(yán)重?zé)齻蟾叽x表現(xiàn)為骨骼肌消耗，其中脛骨前肌消耗較為明顯，蛋白水平、基因水平和信號通路方面的進(jìn)一步研究證實：泛素-蛋白酶體介導(dǎo)的蛋白降解、骨骼肌細(xì)胞凋亡、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激等是燒傷后骨骼肌消耗的重要原因[1-4]。但略顯不足的是，對非編碼RNA的表觀遺傳學(xué)上游調(diào)控方面的機制尚未進(jìn)行深入研究[5]。筆者之前利用芯片篩查技術(shù)，發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重?zé)齻笫笤缙诿劰乔凹≈衜icroRNA表達(dá)水平明顯改變[6]。本研究擬通過基因功能分析方法，發(fā)現(xiàn)差異microRNA參與調(diào)控機制的可能方向，為進(jìn)一步研究表觀遺傳調(diào)控機制提供理論依據(jù)?，F(xiàn)報道如下。

1材料與方法

1.1數(shù)據(jù)來源采用丹麥鎖核苷酸技術(shù)Exiqon miRCURYTMLNA microRNA芯片檢測嚴(yán)重?zé)齻笫笤缙诿劰乔凹iRNA表達(dá)譜變化，部分實驗結(jié)果已發(fā)表[6]。數(shù)據(jù)顯示嚴(yán)重?zé)齻笫笈c正常大鼠相比表達(dá)下調(diào)的miRNA有65種，其中mir-628、mir-190b-5p、mir-30d-3p、mir-1-3p、mir-22-3p、mir-30a-5p、mir-133a-3p、mir-206-3p等差異明顯且相關(guān)性較高，本研究擬對部分miRNA進(jìn)行基因功能分析。

1.2基因功能分析對差異基因分類結(jié)果進(jìn)行基于離散分布的顯著性分析、誤判率分析、富集度分析，得出與實驗?zāi)康挠酗@著聯(lián)系的、低誤判率的、靶向性的基因功能分類，該分類即導(dǎo)致樣本性狀差異的最重要的功能差別。通過該分析有可能找到導(dǎo)致性狀變化的重要功能，并且找到該功能所對應(yīng)的基因[7-9]。

2結(jié)果

選取部分miRNA進(jìn)行miRNA-GO Network網(wǎng)絡(luò)分析，見圖1，所示淺紅色節(jié)點代表miRNA，淺藍(lán)色節(jié)點代表各類功能。圖中所見：從單一microRNA來看，mir-30a-5p參與調(diào)控的生物功能最多，包括生物調(diào)節(jié)等13種生物功能， mir-22-3p最少，僅參與調(diào)節(jié)代謝過程；從功能上來看，生物調(diào)節(jié)和代謝過程這2種生物功能受到多種microRNA調(diào)控，調(diào)控機制較為復(fù)雜。(1)經(jīng)過GO分析顯示，參與代謝過程相關(guān)的miRNA包括6種：mir-30d-3p、mir-206-3p、mir-190b-5p、mir-133a-3p、mir-22-3p、mir-30a-5p，表明有多種miRNA參與了代謝過程這一重要功能，顯示出大鼠嚴(yán)重燙傷后脛骨前肌代謝方面的可能改變。(2)GO分析顯示，參與生物調(diào)節(jié)的miRNA包括5種：mir-30d-3p、mir-190b-5p、mir-133a-3p、mir-30a-5p、mir-628，表明有多種miRNA參與了生物調(diào)節(jié)這一重要功能，顯示出大鼠嚴(yán)重燙傷后脛骨前肌生物調(diào)節(jié)功能方面的可能改變。

3討論

骨骼肌占機體細(xì)胞干重50%以上，是機體最大的氮庫，也是受高分解代謝影響最大的器官。嚴(yán)重?zé)齻蠊趋兰〉鞍赘叻纸獯x引起的骨骼肌萎縮將導(dǎo)致機體免疫力下降，感染率增加，創(chuàng)面愈合延遲，甚至引起各種并發(fā)癥導(dǎo)致生命危險，這些都嚴(yán)重影響著患者的生存質(zhì)量和疾病的預(yù)后，是目前燒傷外科亟待解決的突出難題[10-11]。

對嚴(yán)重?zé)齻蠊趋兰》核?蛋白酶體途徑介導(dǎo)的肌纖維蛋白降解、肌細(xì)胞凋亡以及死亡受體通路、線粒體通路及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激介導(dǎo)的凋亡通路、肌細(xì)胞凋亡和肌纖維蛋白降解的相互關(guān)系，有人已經(jīng)做了較為深入的研究[12]，但是非編碼RNA在燒傷后早期骨骼肌消耗中的作用及其機制尚未進(jìn)行過探討。

目前的研究發(fā)現(xiàn)，microRNA在骨骼肌代謝疾病的發(fā)生與發(fā)展中起到一定作用，其中miR-1、miR-133a和miR-206是骨骼肌中特異性表達(dá)的miRNAs，已證實其與骨骼肌發(fā)育有關(guān)聯(lián)。有學(xué)者應(yīng)用原位雜交和半定量PCR技術(shù)檢測肌肉中miRNAs表達(dá)，并在C2C12細(xì)胞肌肉分化過程中分析它們的時間和空間表達(dá)形式；在心臟毒素導(dǎo)致TA肌肉損傷中檢測骨骼肌降解和再生的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，新合成的肌管中miR-206表達(dá)顯著增加，可能提示其參與了骨骼肌再生和成熟過程[5]。

利用現(xiàn)有的芯片篩查數(shù)據(jù)[6]，通過GO分析顯示microRNA研究功能的主要方向[13-14]。由此，初步探明了部分差異表達(dá)microRNAs廣泛參與了代謝及生物調(diào)節(jié)等過程，但具體機制尚不清楚，但卻為下一步深入研究差異表達(dá)的microRNAs參與嚴(yán)重?zé)齻笫竺劰乔凹〈x中的機制提供了理論依據(jù)。

注：淺紅色節(jié)點代表miRNA，淺藍(lán)色節(jié)點代表各類功能，節(jié)點越大，參與的功能越多，受調(diào)控的miRNA越多圖1　miRNA-GO Network網(wǎng)絡(luò)分析圖

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(本文編輯：張陣陣)

[基金項目]全軍后勤科技重點專項(BWS14J48、BWS14J49)

[作者單位]100048北京，解放軍總醫(yī)院第一附屬醫(yī)院全軍燒傷研究所

[中圖分類號]R644

[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]B[DOI]10.3969/j.issn.1009-0754.2016.03.012

(收稿日期：2015-10-01)

·基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)··短篇論著·