AC005082.1/miR-1908-3p/SLC5A10在动脉粥样硬化中的作用及机制研究

【目的】1、本课题组拟以动脉粥样硬化(Atherosclerosis,AS)组及对照组的血液为样本,进行全转录组建库测序和生物信息学分析,了解冠心病(Coronary Atherosclerotic Heart Disease,CAD)差异表达基因及其潜在作用机制;2、通过生物信息学分析构建目标分子轴evidence base medicine,并在人体冠状动脉斑块组织、CAD患者血液样本及巨噬泡沫细胞中,验证目标分子轴:Lnc RNA-AC005082.1/miR-1908-3p/SLC5A10中各基因的表达情况,为CAD临床诊治靶点和AS机制阐明提供新思路。【方法】(1)选取2021年10月于昆明医科大学第二附属医院心内科住院的胸痛患者为研究对象,所有患者均行冠脉造影检查,其中纳冠状动脉狭窄≥50%者为AS组,冠状动脉未见狭窄者为对照组,告知本课题相关研究内容并获得患者知情同意后,由专业技术人员采集血液样本进行全转录组建库测序;(2)对原始数据进行质量评估和预处理,并将过滤后的数据进行生物信息学分析,包括:a、利用已知参考基因序列及注释文件建立数据库,采用序列相似性比对的方法,了解各样本中基因种类及表达丰度,并用cufflinks软件计算FPKM值,最后以箱线图、FPKM值密度分布曲线图、FPKM值堆积柱状图、相关系数图、主成分分析图和聚类分析图形式展示;b、利用DESeq2软件,对各样本基因数进行标准化处理,计算差异倍数,并采用负二项分布检验的方法对基因表达水平进行差异显著性检验,最终根据差异倍数及差异显著性检验结果筛选差异基因,并对筛选所得基因进行GO功能注释和KEGG富集分析;c、根据差异基因筛选结果,运用miRanda软件进行Lnc RNA-miRNA互作分析并计算对应p值,提取p值较小的前300个miRNA和Lnc RNA相互作用对,后根据miRNA列表,运用数据库targetscan 7.2预测靶标m RNA,并将该m RNA与差异表达蛋白编码基因列表比对,确定目标分子轴。(3)运用RT-q PCR技术,在人体冠状动脉斑块组织、CAD患者血液样本及巨噬泡沫细胞中,观察比较目标分子轴中各基因表达情况。【结果】(1)全转录组测序共获144.34G过滤序列数据,各样本的有效数据量分布在10.79G~13.62G,Q30碱基分布在91.98%~94.36%,测序所得结果质量好。(2)各组样本蛋白编码基因表达近似相同,基因表达水平均呈近似正态分布,各样本间相关系数高,基因表达谱相似,可用于后续差异基因筛查分析。(3)筛选所得差异表达蛋白编码基因数为:164,其中42个表达上调,122个表达下调。GO功能注释结果提示总体差异表达蛋白编码基因获得817个GO注释,其中生物过程有508个、细胞组分有139个、分子功能有170个;差异表达上调蛋白编码基因获得266个GO注释,生物过程有143个、细胞组分有66个、分子功能有57个;差异表达下调蛋白编码基因获得654个GO注释,生物过程有411个、细胞组分有106个、分子功能有137个。KEGG通路富集分析结果提示总体差异表达蛋白编码基因富集了189条通路,差异表达上调蛋白编码基因富集了42条通路,差异表达下调蛋白编码基因富集了175条通路。(4)整合CPC、CNCI、PLEK和Pfam数据库的Lnc RNA编码能力预测结果发现或有16720条Lnc RNA具有蛋白质编码能力。各样本间Lnc RNA基因表达近似相同,基因表达水平均呈近似正态分布,各样本间相关系数较高,基因表达谱相似,可用于后续差异基因筛查分析。(5)筛选所得差异表达Lnc RNA基因数为:633,其中172个表达上调,461个表达下调。GO功能注释结果提示总体差异表达Lnc RNA获得2002个GO注释,其中生物过程有1301个、细胞组分有320个、分子功能有381个;差异表达上调Lnc RNA获得840个GO注释,生物过程有538个、细胞组分有160个、分子功能有142个;差异表达下调Lnc RNA获得1615个GO注释,生物过程有1024个、细胞组分有274个、分IDN-6556使用方法子功能有317个。KEGG通路富集分析结果提示总体差异表达Lnc RNA富集了343条通路,差异表达上调Lnc RNA富集了181条通路,差异表达下调Lnc RNA富集了301条通路。(6)Lnc RNA-miRNA互作分析结果提示miR-1908-3p与Lnc RNA-AC005082.1相互作用较强,而miR-1908-3p靶标m RNA预测分析发现,差异表达的SLC5A10与其具有靶向结合关系,结合两者预测结果,确认目标分子轴:Lnc RNA-AC005082.1/miR-1908-3p/SLC5A10。(7)RT-q PCR结果提示,与对照组相比,人体冠状动脉斑块组织、CAD患者血液样本及巨噬泡沫细胞中,Lnc RNA-AC005082.1和mPF-02341066半抑制浓度 RNA-SLC5A10表达降低,miR-1908-3p表达增加。【结论】1、与对照组相比,AS组差异表达蛋白编码基因数量为:164(42个表达上调,122个表达下调),差异表达Lnc RNA数量为:633(172个表达上调,461个表达下调)。2、Lnc RNA-AC005082.1与miR-1908-3p、miR-1908-3p与m RNA-SLC5A10之间均存在靶向结合关系,确定目标分子轴:Lnc RNA-AC005082.1/miR-1908-3p/SLC5A10。3、在人体冠状动脉斑块组织、CAD患者血液样本及巨噬泡沫细胞中,Lnc RNA-AC005082.1和m RNA-SLC5A10表达下降,miR-1908-3p表达升高。4、Lnc RNA-AC005082.1、miR-1908-3p和SLC5A10是AS的潜在诊治靶点。