长链非编码RNA在脂多糖刺激的大鼠肠巨噬细胞中表达谱分析

摘要

目的：
　　本课题旨在分析长链非编码 RNA（long noncoding RNA， lncRNA）在脂多糖（Lipopolysaccharide，LPS）诱导大鼠的肠巨噬细胞组与未处理组之间差异表达谱，并对差异表达的mRNA进行生物信息学分析，为初步探讨lncRNA的调控机制奠定基础。
　　方法：
　　1.提取六只大鼠的肠巨噬细胞进行培养，随机分成两组，实验组加脂多糖(浓度为1 mg/L)诱导大鼠的肠巨噬细胞，对照组则未加脂多糖。应用高通量基因芯片技术(Affymetrix Gene Chip Mouse Transcriptome Array1.0)检测两组之间差异表达的lncRNA和mRNA，并用分层聚类的方法分析两组间差异表达的lncRNA和mRNA。
　　2.对芯片筛选出差异表达的mRNA进行基因功能分析（GO-Analysis）和信号通路分析（Pathway-Analysis）探索其参与的生物学功能，并构建差异表达lncRNA和mRNA的共表达网络，从中发现处于核心调控地位的lncRNA。
　　3.结合共表达网络分析结果和基因芯片数据，挑选出差异表达的lncRNA和mRNA采用实时荧光定量PCR技术，对芯片结果进行验证。
　　结果：
　　1.将差异表达的纳入标准设为：差异表达倍数(Flod-change)>1.5，P值<0.05，与对照组相比， LPS处理的肠巨噬细胞组lncRNA和mRNA表达谱发生明显变化，差异表达的lncRNA共有357个，其中上调的有245个，下调的有112个。差异表达的mRNA共有542个，其中上调的有187个，下调的有355个。
　　2.基因功能分析显示表达上调的mRNA主要涉及炎症反应、固有免疫应答、代谢过程、信号转导等生物学功能；表达下调的mRNA主要涉及代谢过程、细胞周期、免疫应答以及凋亡过程等生物学功能。通路分析显示与上调基因相关的显著性通路主要包括NF-kappa B信号通路、B细胞受体信号通路、细胞凋亡信号通路等；与下调基因相关的显著性通路主要有代谢通路、磷脂酰肌醇信号通路、细胞因子-细胞因子受体相互作用以及Toll样受体信号通路等。构建 lncRNA和 mRNA共表达网络，其中 lncRNA NONMMUT062258、NONMMUT046238、NONMMUT024673、NONMMUT062258处于核心地位。
　　3.实时荧光定量PCR结果显示差异表达的lncRNA和mRNA与基因芯片数据一致。
　　结论：
　　本研究首次通过基因芯片技术对LPS处理的大鼠肠巨噬细胞中lncRNA的表达谱进行了检测。芯片结果显示与无LPS处理的对照组相比，lncRNA在LPS处理的肠巨噬细胞中呈差异表达。实时定量PCR验证结果证实芯片数据稳定而可靠。因此差异表达的lncRNA可能参与调控LPS诱导肠巨噬细胞引起的炎症反应。此外用生物信息学分析探讨了潜在的调控机制。尽管需要更多的研究来证明这些lncRNA的确切调控机制，但我们鉴定的基因组数据可以为深入研究肠屏障功能障碍时肠巨噬细胞调控炎症反应的分子机制提供新的线索和思路。

目录

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第一章 引言

1.1 肠巨噬细胞与肠道屏障功能

1.2 长链非编码RNA的定义

1.3 长链非编码RNA的功能

1.4 长链非编码RNA与疾病

1.5 LncRNA在炎症中的作用

1.6 本次研究的目的：肠屏障中肠巨噬细胞炎症模型的lncRNA表达谱

第二章 LPS诱导大鼠肠巨噬细胞中lncRNA的差异表达谱

2.1 实验材料

2.2 实验方法

2.3 基因芯片结果中差异lncRNA和mRNA的统计分析

2.4 实验结果

2.5 讨论

2.6 小结

第三章 差异表达基因的初步生物信息学分析

3.1 实验材料和方法

3.2 差异表达lncRNA和mRNA生物信息学统计分析

3.3 实验结果

3.4 讨论

3.5 小结

第四章 验证差异表达的lncRNA和mRNA

4.1 实验材料

4.2 实验方法

4.3 PCR结果的统计分析

4.4 PCR验证结果

4.5 讨论

4.6 小结

第五章 总结

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的文章