重型脑外伤患者血液IncRNAs动态变化及差异表达

摘要

背景:长链非编码RNA(Long noncoding RNAs，lncRNAs)参与多种生物学过程，在保持正常细胞功能（如细胞增殖、凋亡、周期等）的同时在生物学过程中也发挥重要的调节作用。lncRNA的调节异常可导致多种神经系统疾病的发生如()，相关研究进展迅速;然而，lncRNA在创伤性脑损伤(traumatic braininjury，TBI)发展过程中起到的作用仍不明确。本研究通过LncNRA表达谱探索TBI患者（血液）中存在的lncRNA对TBI的病理生理学机制是否发挥作用。
　　方法:严格筛选格拉斯哥昏迷评分(GCS)小于8分的重型闭合性颅脑外伤患者，总共12个样本的血液组织，9例创伤性脑损伤成年男性患者（分别在24h、48h、72h共3个时间点采集静脉血）3例非创伤性成年男性对照组，提取总RNA，并进行单色基于微阵列基因芯片表达谱分析。进一步作包括基因本体(GO)分析和信号通路分析在内的生物信息学分析。
　　结果:在每个观察时间点都有2倍以上差异表达，表达上调的lncRNA有232种，其中有生物学注释的较完整注释的lncRNA有75种;表达下调的lncRNA有63种，其中有生物学注释的较完整注释的lncRNA有22种。信号通路分析表明，lncRNA相关mRNA转录本对应有16种信号通路上调和10种信号通路下调(p＜0.01)。GO功能分类分析表明，上调转录本对应的最高富集的GO靶标与补体和凝血级联反应相关，下调转录本对应的最高富集GO靶标与自然杀伤细胞介导的细胞毒作用相关。
　　结论:lncRNA在创伤性颅脑损伤研究领域目前尚未有报道，本课题率先探索了颅脑外伤后循环外周血血液中是否有lncRNA的参与，动态观察了其在伤后不同时间点上的变化趋势，发现了存在差异表达的lncRNA。其中参与上调的信号通路有16条，下调的信号通路有10条。随机选取其中两条通路进一步进行分子生物学功能注释Pathway分析，发现有自然杀伤细胞介导的细胞毒作用、补体及凝血级联反应和细胞凋亡等一些与颅脑损伤过程密切相关的重要病理生理过程，有助于后续实验研究详细分析脑外伤后机体内继发应激反应的分子作用机制及颅脑创伤相关的诊断治疗策略。

目录

声明

摘要

缩略语／符号说明

前言

研究现状、成果

研究目的、方法

1．对象和方法

1．1 成人TBI患者血液标本的采集及血液总RNA的提取

1．1．1．实验仪器

1．1．2．实验试剂

1．1．3 临床实验及标本处理

1．1．4 采血注意事项

1．1．5 RNA提取步骤

1．1．6 RNA浓度／纯度测定

1．1．7 附1：样本准备应该遵循的基本原则

1．1．8 附2：RNA的变性琼脂糖凝胶检测

1．2 单标芯片实验操作流程

1．2．1 总RNA的纯化

1．2．2 cDNA第一链和第二链一步法合成

1．2．3 aaUTP标记cRNA合成

1．2．4 cRNA纯化

1．2．5 cRNA浓度测定

1．2．6 cRNA样品荧光标记

1．2．7 荧光标记cRNA样品纯化

1．2．8 荧光分子浓度及掺入率计算

1．2．9 cRNA样品片段化和芯片杂交(4x180K microarrays)

1．2．10 芯片洗涤

1．2．11 芯片扫描

1．2．12 附录：单标芯片实验相关仪器和试剂

1．3 表达谱芯片的数据分析

1．3．1 统计学分析

1．3．2 功能注释

2．结果

2．1 样本总RNA质检结果

2．2 表达谱数据分析

2．2．1．Cluster3．0软件界面及操作步骤

2．2．2．自组织映射聚类SOM

2．2．3．差异表达lncRNA列表

2．3 功能分析

2．3．1．GO分析

2．3．2．Pathway分析

3．讨论

3．1 lncRNA在中枢神经系统

3．1．1．lncRNA在大脑和神经分化的表达

3．1．2．lncRNA调控细胞命运决定，细胞分化，突触可塑性和行为

3．1．3．lncRNA在神经系统的表达调节

3．2 lncRNA与中枢神经系统疾病

3．2．1 神经发育障碍

3．2．2 神经退行性疾病

3．2．3 神经免疫疾病

3．2．4 神经肿瘤疾病

3．2．5 其他神经功能障碍和精神障碍

3．3 制定靶向lncRNA的临床应用

3．3．1 诊断策略

3．3．2 治疗策略

3．4 lncRNA与颅脑损伤

3．4．1 lncRNA在神经系统潜在的研究方向

3．4．2 lncRNA作为颅脑损伤诊断与治疗的生物学标记物

4．结论

论文创新点

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

综述 长非编码RNA：神经系统疾病诊断与治疗的新靶标

致谢